PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN GAS LPG DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR TGS2610 BERBASIS
MIKROKONTROLLER AT89S51
SKRIPSI Diajukan oleh :
NIM : 030801038
DANIEL ESA EFRATA TARIGAN
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN GAS LPG DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR TGS2610 BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51 Kategori : SKRIPSI
Nama : DANIEL ESA EFRATA TARIGAN Nomor Induk Mahasiswa : 030801038
Program Studi : SARJANA (SI) FISIKA Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diketahui/Disetujui oleh
Ketua Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing
PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN GAS LPG DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR TGS2610 BERBASIS MIKROKONTROLLER AT89S51
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya
Medan, 4 Juni 2009
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah
dan Maha Penyayang, karena dengan limpahan karunia-Nya skripsi ini berhasil
diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan.
Ucapan banyak terimakasih saya sampaikan kepada Bpk DR. Marhaposan
Situmorang , selaku ketua Departemen Fisika FMIPA USU sekaligus pembimbing
yang telah banyak membimbing dan memberi masukan, saran serta koreksi kepada
penulis dalam penyelesaian skripsi ini, serta Dra.Yustinon, MS, Dekan dan Pembantu
Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara. Ucapan terima kasih juga saya ucapkan
kepada Bpk Drs.Takdir Tamba M.Eng.Sc, dan Bpk DR.Kerista Tarigan, M.Eng.Sc,
dan Bpk Nasruddin M. Eng.Sc selaku dosen pembanding yang juga banyak
memberikan saran dan masukan. Ucapan terima kasih juga saya ucapkan kepada Bpk
DR. Timbangen Sembiring selaku dosen wali selama mengikuti perkuliahan serta
kepada semua dosen dan Staf pada Departemen Fisika FMIPA USU.
Tak lupa kepada teman-teman seperjuanganku Brian, Victor, Torang, Risma,
Khairul, Alm. Zairul dan Noli serta seluruh teman-teman Jurusan Fisika khususnya
Stambuk ’03, terima kasih untuk persahabatan, dukungan, semangat dan motivasinya.
Dan yang terutama dan teristimewa kepada Ayahanda Effendi Tarigan dan
Ibunda Nurhayati br Sitepu, Eben dan Ruth adikku serta seluruh keluarga besarku.
Dan yang terakhir kepada Yanie-ku, terima kasih atas perhatian, dukungan, semangat
dan motivasinya.
ABSTRAK
Dirancang sebuah alat pendeteksi yang mampu mendeteksi keberadaan gas
LPG di udara. Sensor yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan LPG dalam
penelitian ini adalah sensor gas LPG TGS2610, sementara yang menjadi pusat
pengendalian dari seluruh alat yang dirancang digunakan mikrokontroller AT89S51.
Secara garis besar, alat yang dirancang ini terdiri dari tiga buah blok dasar yaitu :
Mikrokontroller, ADC dan Sensor.
Alat yang dirancang ini mampu mendeteksi gas LPG dalam waktu 0,37 detik
pada jarak minimum. Adapun kelemahan alat pendeteksi ini adalah waktu
pendeteksian gas LPG oleh sensor yang digunakan tergantung pada jarak sensor
terhadap sumber gas. Semakin jauh jarak sensor dengan sumber gas, maka waktu
ABSTRACT
Was design a detector instrument which can detect LP Gasses on the air. The
sensor that used to detect the LP Gasses in this research is LP Gasses sensor TGS2610
, while we used microcontroller AT9S51 as the controlling centre for all instrument
that designed. Generally, the instrument was design contain of three basic block that is
: Microcontroller, ADC ( Analog to Digital Converter ) dan Sensor.
The instrument that designed could detect LP Gasses in 0,37 second at
minimum distance. But there is a weakness of this instrument, that is sensor
detectioning’s time is depend on distance between sensor and the source of LP
Gasses. If the distance between sensor and the source of LP Gasses increasing, so the
DAFTAR ISI
2.3.2 Karakteristik ADC 0804 . . . 15
2.4 Transistor . . . . . . 16
2.4.1 Transistor Sebagai Penguat . . . 16
2.4.2 Transistor Sebagai Saklar . . . .. . . 18
2.5 Relay. . . . . . 19
BAB 3 Perancangan Dan Cara Kerja Rangkaian . . . . . . 21
3.1 Rangkaian Power Supply Adaptor ( PSA ) . . . 21
3.2 Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 . . . 22
3.3 Rangkaian ADC . . . . . . 23
3.4 Rangkaian Pengendali Kipas . . . . . . 25
3.5 Rangkaian Buzzer . . . .. . . 26
BAB 4 Pengujian Alat dan Perancangan Program . . . . . . 28
4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 . . .. . . 28
4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Gas LPG . . . .. . . 30
4.3 Pengujian Rangkaian Pengendali Kipas . . . .. . . 33
4.4 Pengujian Rangkaian Buzzer . . . . . . 34
4.5 Diagram Blok, Program dan Flowchart Rangkaian . . . . 35
4.5.1 Diagram Blok Rangkaian . . . . . . 35
4.5.2 Program . . . .. . . 37
4.5.3 Diagram Alir ( Flowchart ) . . . . . . 44
BAB 5 Kesimpulan Dan Saran . . . 46
5.1 Kesimpulan . . . . . . .. . . .. 46
5.2 Saran . . . .. . . 46
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Tabel Kapasitas Memory Mikrokontroler Seri AT89X . . . 9
Tabel 4.1 Tabel Waktu Pendeteksian Sensor Terhadap Jarak
Sumber Gas. . . . . . 31
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Kutub Struktur dan Dimensi TGS 2610. . . .. . . 7
Gambar 2.2 Bentuk Fisik Sensor TGS610 . . . 8
Gambar 2.3 Konfigurasi Pin (kaki) Pada Mikrokontroler AT89S51 . . . 13
Gambar 2.4 Diagram Blok ADC 0804 . . . . 14
Gambar 2.5 Susunan Pin (kaki) ADC 0804 . . . .. . . . . . 16
Gambar 2.6 Rangkaian Dasar Polaritas Transistor . . . 17
Gambar 2.7 Rangkaian Transistor Sebagai Saklar . . . .. . . 18
Gambar 2.8 Kurva Karakteristik Transistor Sebagai Saklar. . . . . . 19
Gambar 2.9 Simbol Dasar Relay . . . .. . . 20
Gambar 3.1 Rangkaian Power Supplay Adaptor (PSA) . . . .. . . 21
Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 . . . . . . . . 22
Gambar 3.3 Rangkaian ACD ( Analog to Digital Converter ) . . . .. . . 24
Gambar 3.4 Rangkaian Pengendali Kipas . . . .. . . . . . 25
Gambar 3.5 Rangkaian Buzzer . . . 26
Gambar 4.1 Pengujian Rangkaian ADC (Analog to Digital Converter ) . . . 30
Gambar 4.2 Pengujian Rangkaian Pengendali Kipas . . . . . . 33
Gambar 4.3 Pengujian Rangkaian Pengendali Buzzer . . . . . . 34
Gambar 4.4 Gambar Diagram Blok Rangkaian Pendeteksi Kebocoran Gas LPG . . . .. . . 36
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Garfik 4.1 Jarak Sensor - Sumber Gas Vs Waktu Pendeteksian . . . 32
ABSTRAK
Dirancang sebuah alat pendeteksi yang mampu mendeteksi keberadaan gas
LPG di udara. Sensor yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan LPG dalam
penelitian ini adalah sensor gas LPG TGS2610, sementara yang menjadi pusat
pengendalian dari seluruh alat yang dirancang digunakan mikrokontroller AT89S51.
Secara garis besar, alat yang dirancang ini terdiri dari tiga buah blok dasar yaitu :
Mikrokontroller, ADC dan Sensor.
Alat yang dirancang ini mampu mendeteksi gas LPG dalam waktu 0,37 detik
pada jarak minimum. Adapun kelemahan alat pendeteksi ini adalah waktu
pendeteksian gas LPG oleh sensor yang digunakan tergantung pada jarak sensor
terhadap sumber gas. Semakin jauh jarak sensor dengan sumber gas, maka waktu
ABSTRACT
Was design a detector instrument which can detect LP Gasses on the air. The
sensor that used to detect the LP Gasses in this research is LP Gasses sensor TGS2610
, while we used microcontroller AT9S51 as the controlling centre for all instrument
that designed. Generally, the instrument was design contain of three basic block that is
: Microcontroller, ADC ( Analog to Digital Converter ) dan Sensor.
The instrument that designed could detect LP Gasses in 0,37 second at
minimum distance. But there is a weakness of this instrument, that is sensor
detectioning’s time is depend on distance between sensor and the source of LP
Gasses. If the distance between sensor and the source of LP Gasses increasing, so the
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG MASALAH
LPG ( Liquid Petroleum Gasoline) merupakan sumber daya alam yang sangat
berlimpah di bumi kita. Dewasa ini, telah banyak manfaat dari gas LPG yang
digunakan untuk membantu kebutuhan kita dalam kehidupan sehari-hari. Dalam era
modern sekarang ini dimana peralatan sudah semakin canggih, gas LPG juga
dimanfaatkan dalam berbagai hal, misalnya dalam bidang perindustrian, otomotif
bahkan rumah tangga. Namun demikian walaupun keberadaan gas LPG sangat
membantu kita bukan berarti tidak ada bahaya atau resiko yang ditimbulkan oleh gas
LPG tersebut. Banyak kita lihat hal-hal merugikan yang ditimbulkan oleh gas LPG.
Salah satunya adalah kebakaran yang disebabkan oleh ledakan yang berasal dari
tabung gas LPG karena terjadinya kebocoran dalam penyaluran gas LPG tersebut ke
alat yang akan kita gunakan.
Banyak cara yang bisa ditempuh untuk mengatasi hal tersebut, salah satunya
adalah dengan cara memastikan tidak adanya kebocoran gas pada pipa penyaluran.
Hal ini cukup efektif, namun tidak tertutup kemungkinan kebocoran gas dapat terjadi.
Untuk itu diperlukan suatu alat yang dapat mendeteksi kebocoran gas LPG tersebut
sehingga kerugian yang ditimbulkan bisa diantisipasi.
Alat untuk mendeteksi kebocoran gas LPG masih jarang kita jumpai di
pasaran, sehingga masih jarang pula orang yang memiliki alat untuk mendeteksi
kebocoran gas LPG tersebut. Perusahaan FIGARO Inc. membuat sebuah sensor yang
Sensor TGS2610 akan menghasilkan resistansi yang berbeda apabila sensor
menangkap keberadaan gas LPG di udara.
Sensor TGS2610 terdiri dari sebuah lapisan semikonduktor yang peka
terhadap gas LPG. Apabila terdapat gas LPG di udara maka sensor akan menangkap
gas tersebut. Gas LPG yang tertangkap oleh sensor tersebut akan direaksikan oleh
heater yang terdapat di dalam sensor. Hasil reaksi tersebut akan diterima oleh lapisan
semikonduktor yang kemudian akan mengolahnya sehingga akan menghasilkan
output yang berupa resistansi. Resistansi yang dihasilkan oleh sensor apabila tidak
ada gas LPG yang terdeteksi adalah sebesar 6,8 KΩ dan akan semakin bertambah
besar jika sensor menangkap gas LPG di udara. Semakin banyak kadar gas LPG di
udara maka akan semakin besar resistansi yang dihasilkan oleh sensor gas TGS2610.
Berdasarkan sifat sensor gas tipe TGS2610 ini maka penulis mencoba
merancang suatu alat dan melakukan penelitian terhadap perancangan alat pendeteksi
kebocoran gas LPG dengan menggunakan sensor TGS2610 berbasis mikrokontroller
AT89S51. Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat, karena akhir dari penelitian ini
nantinya diharapkan akan menghasilkan sebuah alat yang mampu mendeteksi
kebocoran gas LPG sehingga kerugian yang diakibatkan oleh kebocoran gas LPG
1.2. TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan penelitian adalah:
1. Melakukan rancang bangun alat yang dapat mendeteksi kebocoran gas LPG
yang berbasis pada mikrokontroller AT89S51
2. Memanfaatkan sensor gas TGS2610 sebagai sensor yang dapat pendeteksi gas
LPG di udara
3. Melakukan set-up alat/instrument yang dirancang agar mudah digunakan
( user friendly )
1.3. BATASAN MASALAH
Adapun batasan dari permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini
adalah:
1. Sensor yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan gas LPG di udara adalah
sensor LPG TGS2610
buatan FIGARO Inc.
2. Metode yang digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas LPG adalah dengan
cara mendeteksi banyaknya kadar gas LPG di udara.
3. Alat tidak mendeteksi dimana sumber kebocoran gas LPG.
4. Alat ini dirancang untuk mendeteksi kadar kebocoran gas LPG dalam
beberapa tingkatan.
1.4. MANFAAT PENELITIAN
Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:
1. Sebagai aplikasi lebih lanjut mikrokontroller, khususnya AT89S51 dalam
membangun sebuah alat yang mampu mendeteksi keberadaan gas LPG di
2. Sebagai informasi bagaimana dasar membangun sebuah instrument yang
mampu mendeteksi kebocoran gas dan keberadaan gas LPG di udara.
1.5. SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat
sistematika pembahasan bagaimana sebenarnya prinsip kerja dari alat pendeteksi
kebocoran gas LPG dengan menggunakan sensor TGS2610 berbasis mikrokontroller
AT9S51, maka penulis menulis laporan ini dengan sistematika penulisan sebagai
berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan
penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB II. LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan teori pendukung yang digunakan untuk
pembahasan. Teori pendukung itu antara lain tentang gas LPG, kadar gas
LPG dalam keadaan normal dan bahaya di udara, dampak positif dan
negative yang dihasilkan oleh gas LPG, mikrokontroller AT89S51
(hardware dan software), serta cara kerja dari sensor LP Gas TGS2610
dan ADC0804.
BAB III. PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok
dari rangkaian, skematik dan sistem kerja dari masing-masing rangkaian,
bahasa program yang digunakan, diagram alir dari program, dan program
BAB IV. ANALISA RANGKAIAN DAN SISTEM KERJA ALAT
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan sistem kerja
alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan untuk
mengaktifkan rangkaian, dan penjelasan mengenai program yang
diisikan ke mikrokontroller AT89S51.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah
rangkaian ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan perakitannya
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sensor Gas LPG TGS2610 2.1.1 Gambaran Umum
Sensor TGS 2610 merupakan sensor yang umum digunakan untuk mendeteksi
adanya kebocoran gas. Sensor ini merupakan suatu semikonduktor oksida-logam,
lapisan sensornya dibentuk diatas oksida aluminium substrat yang dapat mendeteksi
atau merasakan. Sensor ini adalah suatu chip yang tergabung dengan suatu alat
pemanas terintegrasi. Bila terdapat suatu gas, maka daya konduksi sensor akan
meningkat, daya konduksi peningkatan sensor tergantung pada konsentrasi gas di
udara. Suatu untai elektris sederhana dapat mengkonversi dalam perubahan daya
konduksi untuk suatu isyarat keluaran yaitu sesuai dengan memasang gas konsentrasi.
Sensor TGS 2610 memerlukan dua tegangan masukan yaitu pemanas voltase
(VH) dan voltase sirkit (VC). Alat pemanas Voltase (VH) diterapkan kepada alat
pemanas yang terintegrasi dalam rangka mempertahankan ketetapan unsur yang
merasakan temperatur spesifik yang mana kondisi optimal untuk merasakan saja.
Sirkit Voltase (VC) yang diberlakukan untuk pengukuran voltase (VRL) kebagian
suatu tahanan resistor (RL) yang dihubungkan secara urut dengan sensor. Suatu
rangkaian umum digunakan untuk kedua-duanya VC dan VH untuk memenuhi
kebutuhan elektrik sensor. Adapun nilainya tergantung pada tahanan resistor yang
digunakan (RL) untuk bias divariasikan pada sensitivitas sensor terhadap detektor,
sensitivitasnya dapat diketahui dengan (P) tentang semi penghantar di bawah suatu
batas 15mW. Untuk pengukuran sensitivitas (P) untuk variasi paling tinggi ketika
terdeteksi. TGS 2610 mempunyai kepekaan tinggi kepada sejenis metan dan sejenis
gas hidrokarbon, pendeteksi yang sangat ideal untuk LPG sebagai monitoring. Dalam
kaitan kepekaan rendahnya uap air alkohol (suatu campur tangan pada gas
dilingkungan yang lebih aman), sensor ini ideal untuk konsumen pasar dengan
aplikasi output misalkan alarm.
2.1.2 Spesifikasi sensor TGS 2610
TGS 2610 merupakan suatu sensor untuk mengetahui kadar gas LPG diudara.
Biasanya sensor ini digunakan untuk mendeteksi kebocoran dari gas LPG.
Gambar 2.2 Bentuk Fisik Sensor TGS2610
Jika molekul gas LPG mengenai permukaan sensor maka satuan resistansinya akan
mengecil sesuai dengan konsentrasi gas. Sebaliknya, jika konsentrasi gas menurun
akan diikuti dengan semakin tingginya resistansi maka tegangan keluarannya akan
menurun. Dengan demikian perubahan konsentrasi gas dapat mengubah nilai
resistansi sensor dan juga akan mempengaruhi tegangan keluarannya, sehingga
perbedaan inilah yang dijadikan acuan bagi pendeteksi gas berbahaya ini.
Adapun spesifikasi dari sensor TGS 2610 ini adalah sebagai berikut:
a. Target Gas : Butane LP Gas
b. Output : Resistance (tahanan)
c. Range pendeteksian : 500ppm - 10.000ppm
d. Pemanasan tegangan : 5 0.2 (DC/AC)
e. Tegangan Rangkaian : 5 0.2 (DC/AC)
f. Daya keluaran : 15mW
2.2 Mikrokontroler AT89S51 2.2.1 Gambaran umum
Mikrokontroler AT89S51 adalah mikrokomputer CMOS 8 bit yang memiliki 4 KB
Programmable and Erasable Read Only Memory (PEROM). Mikrokontroler
berteknologi memori non-volatile (tidak kehilangan data bila kehilangan daya listrik).
Set instruksi dan kaki keluaran AT89S51 sesuai dengan standar industri 80C51 dan
80C52. Atmel AT89S51 adalah mikrokontroler yang sangat bagus dan fleksibel
dengan harga yang rendah untuk banyak aplikasi sistem kendali. berkerapatan tinggi
dari Atmel ini sangat kompatibel dengan mikrokontroler MCS-51 misalnya
mikrokontroler 8031 yang terkenal dan banyak digunakan dan telah menjadi standar
industri baik dalam jumlah pin IC maupun set instruksinya.
Tabel 2.1 Kapasitas Memory Mikrokontroller Seri AT89X
Type RAM Flash Memory EEPROM
AT89C51/
AT89S51 8 X 128 byte 4 Kbyte Tidak
AT89C52/
AT89S52
8 X 256 byte
8 Kbyte Tidak
AT89C55 8 X 256 byte 20 Kbyte Tidak
AT89S53 8 X 256 byte 12 Kbyte Tidak
Mikrokontroler AT89S51 memiliki fasilitas-fasilitas pendukung yang
membuatnya menjadi mikrokontroler yang sangat banyak digunakan dalam berbagai
aplikasi. Fasilitas-fasilitas yang dimiliki oleh mikrokontroler AT89S51 adalah :
a) Sesuai dengan produk-produk MCS-51.
b) Terdapat memori flash yang terintegrasi dalam sistem. Dapat ditulis ulang
hingga 1000 kali.
c) Beroperasi pada frekuensi 0 sampai 24MHz.
d) Tiga tingkat kunci memori program.
e) Memiliki 256 x 8 bit RAM internal.
f) Terdapat 32 jalur masukan/keluaran terprogram.
g) Tiga pewaktu/pencacah 6-bit (untuk AT89S51) & dua pewaktu/pencacah
16-bit (untuk AT89S51)
h) Memiliki 8 sumber interupsi(untuk AT89S51) & 6 untuk AT89S51
i) Kanal serial terprogram.
j) Mode daya rendah dan mode daya mati.
2.2.2 Fungsi Pin-Pin Pada mikrokontroler AT89S51
AT89S51 memiliki 40 buah kaki (pin) yang terintegrasi dalam 1 chip. Adapun fungsi
dari pin-pin tersebut adalah sebagai berikut :
1. Pin 1 sampai pin 8
Pin 1 – 8 adalah port 1 yang merupakan saluran atau bus I/O 8 bit dua arah dengan
internal pull-up yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti
mengendalikan empat input TTL. Port ini juga digunakan sebagai saluran alamat
2. Pin 9
Merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan
me-reset mikrokontroler ini.
3. Pin 10 sampai pin 17
Pin 10 – pin 17 merupakan saluran atau bus I/O 8 bit dua arah dengan internal
pull-ups yang memiliki fungsi pengganti. Bila fungsi pengganti tidak dipakai
maka dapat digunakan sebagai port paralel 8 bit serbaguna. Selain itu, sebagian
port 3 dapat berfungsi sebagai sinyal kontrol saat proses pemrograman dan
verifikasi.
4. Pin 18 dan pin 19
Pin-pin ini merupakan jalur masukan ke penguat osilator berpenguat tinggi.
Mikrokontroler ini memiliki seluruh rangkaian osilator yang diperlukan pada chip,
kecuali rangkaian kristal yang mengendalikan frekuensi osilator. Oleh karena itu,
pin 18 dan 19 ini sangat diperlukan untuk dihubungkan dengan kristal. Selain itu
XTAL 1 juga dapat digunakan sebagai input untuk inverting osilator amplifier dan
input rangkaian internal clock, sedangkan XTAL 2 merupakan output dari
inverting oscillator amplifier.
5. Pin 20
Pin 20 merupakan ground sumber tegangan dan diberi simbol gnd.
6. Pin 21 sampai pin 28
Pin-pin ini adalah port 2 yang merupakan saluran atau bus I/O 8 bit dua arah
dengan internal pull-ups. Saat pengambilan data dari program memori eksternal
atau selama pengaksesan data memori eksternal yang menggunakan alamat 16 bit
Akan tetapi, saat mengakses data memori eksternal yang menggunakan alamat 8
bit (MOVX@DPTR), port 2 mengeluarkan isi P2 pada special function register.
7. Pin 29
Pin 29 merupakan program Store Enable (PSEN) merupakan sinyal pengontrol
untuk mengakses program memori eksternal agar masuk ke dalam bus selama
proses pemberian/pengambilan instruksi (fetching).
8. Pin 30
Pin 30 sebagai Adress Lacth Enable (ALE)/PROG merupakan penahan alamat
memori eksternal (pada port 1) selama mengakses ke memori. Pin ini juga
berfungsi sebagai pulsa/sinyal input pemograman (PROG) selama proses
pemograman.
9. Pin 31
Pin 31 adalah External Access Enable (EA) merupakan sinyal kontrol untuk
pembacaan memori program. Apabila diset rendah (L) maka mikrokontroler akan
melaksanakan seluruh instruksi dari memori program eksternal, sedangkan jika
diset tinggi (H) maka mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari
memori program internal ketika isi program counter kurang dari 4096. Port ini
juga berfungsi sebagai tegangan pemograman (Vpp=+12V) selama proses pemograman.
10.Pin 32 sampai pin 39
Pin 32-pin 39 adalah port 0 yang merupakan saluran bus I/O 8 bit open collector,
dapat juga digunakan sebagai multipleks bus alamat rendah dan bus data selama
adanya akses ke memori program eksternal. Saat proses pemograman dan
verifikasi, port 0 digunakan sebagai saluran/bus data. Pull-up eksternal diperlukan
11.Pin 40
Pin 40 merupakan sumber tegangan positif yang diberi simbol Vcc
2.2.3 Karakteristik mikrokontroler AT89S51
AT89S51 mempunyai memori yang terdiri dari RAM internal dan Special
FunctionRegister. RAM internal pada mikrokontroler AT89S51 memiliki ukuran 128
byte dan beralamatkan 00H-7FH serta dapat di akses menggunakan RAM address
register. RAM internal terdiri dari delapan buah register (R0-R7) yang membentuk
register banks. Special Function Register yang berjumlah 21 buah berada di alamat
80H-FFH. RAM ini berbeda pada lokasi dengan Flash PEROM dengan alamat
000H-7FFH.
IC AT89S51 mempunyai pin sebanyak 40 buah yang sesuai dengan
mikrokontroler 8031 dan memiliki susunan pin seperti gambar di berikut ini ini :
Jika dilihat diagram blok-nya maka mikrokontroler AT89S51 terlihat jelas
kesempurnaan fasilitas yang diberikannya. Berikut ini adalah diagaram blok dari
mikrokontroler AT89S51 :
Pada diagram blok tersebut, terlihat bahwa terdapat 4 port untuk I/O data dan tersedia
pula akumulator , register, RAM, Stack Pointer, Arithmatic Logic Unit (ALU),
Pengunci (Lacth), dan rangkaian osilasi yang membuat AT89S51 dapat beroperasi
dengan sekeping IC.
2.3 ADC (Analog To Digital Converter) 0804
2.3.1 Gambaran umum
Untuk mengubah data dalam bentuk analog kedalam bentuk digital, maka dibutuhkan
suatu peralatan tambahan yang disebut Analog to Digital Converter (ADC) yang
terkemas dalam bentuk chip IC. ADC berfungsi untuk mengubah sinyal analog
menjadi sinyal digital. Umumnya digunakan ADC 0804 8 bit untuk mengubah
rentang sinyal analog 0-5V menjadi level digital 0-255.
Analog to Digital Converter (ADC) adalah sebuah piranti yang dirancang
untuk mengubah sinyal-sinyal analog menjadi sinyal - sinyal digital. IC ADC 0804
dianggap dapat memenuhi kebutuhan dari rangkaian yang akan dibuat. IC jenis ini
bekerja secara cermat dengan menambahkan sedikit komponen sesuai dengan
spesifikasi yang harus diberikan dan dapat mengkonversikan secara cepat suatu
masukan tegangan. Hal-hal yang
juga perlu diperhatikan dalam penggunaan ADC ini adalah tegangan maksimum yang
dapat dikonversikan oleh ADC dari rangkaian pengkondisi sinyal, resolusi, pewaktu
eksternal ADC, tipe keluaran, ketepatan dan waktu konversinya.
2.3.2 Karakteristik ADC 0804
Beberapa karakteristik dari ADC 0804 adalah sebagai berikut :
a. Memiliki 2 masukan analog yaitu Vin (+) dan Vin(-) sehingga memperbolehkan masukan selisih (difrensial). Dengan kata lain, tegangan
masukan analog yang sebenarnya adalah selisih dari masukan kedua pin
{analog Vin = Vin(+) – Vin(-)}. Jika hanya satu masukan, maka Vin(-) dihubungkan ke ground. Pada operasi normal, ADC menggunakan Vcc = +5V
sebagai tegangan referensi, dan masukan analog memiliki jangkauan dari 0
sampai 5 V pada skala penuh.
b. Mengubah tegangan analog menjadi keluaran digital 8 bit. Sehingga
resolusinya adalah 5V/255 = 19,6mV.
c. Memiliki pembangkit detak (clock) internal yang menghasilkan frekuensi
F=1/(1,1RC), dengan R dan C adalah komponen eksternal.
d. Memiliki koneksi ground yang berbeda antara tegangan digital dan analog.
Gambar 2.5 Susunan Pin (kaki) ADC 0804
Secara singkat prinsip kerja dari konverter A/D adalah semua bit-bit diset kemudian
diuji, dan bilamana perlu sesuai dengan kondisi yang telah ditentukan. Dengan
rangkaian yang paling cepat, konversi akan diselesaikan sesudah 8 clock, dan
keluaran D/A merupakan nilai analog yang ekivalen dengan nilai register SAR.
Apabila konversi telah dilaksanakan, rangkaian kembali mengirim sinyal
selesai konversi yang berlogika rendah. Sisi turun sinyal ini akan menghasilkan data
digital yang ekivalen ke dalam register buffer. Dengan demikian, keluaran digital
akan tetap tersimpan sekalipun akan di mulai siklus konversi yang baru.
Transistor
2.4.1. Transistor Sebagai Penguat
Transistor adalah suatu monokristal semikonduktor dimana terjadi dua
1. Transistor P-N-P
2. Transistor N-P-N
Dalam keadaan kerja normal, transistor harus diberi polaritas sebagai berikut :
1. Pertemuan Emitter - Basis diberi polaritas dari arah maju seperti yang ditunjukkan
pada gambar 2.7 (a).
2. Pertemuan Basis - Kolektor diberi polaritas dalam arah mundur seperti
ditunjukkan pada gambar 2.7 (b).
( a ) ( b )
C C
B B
E E
Gambar 2.6 Rangkaian Dasar Polaritas Transistor
Transistor merupakan komponen yang dapat dirangkai untuk menaikkan
amplitudo suatu sinyal, bila dimasukkan isyarat ac yang lebih besar daripada isyarat
masukannya dengan frekuensi yang sama. Agar operasi transistor tetap linier, emiter
harus lebih dibias forward dan kolektor selalu dibias balik (reverse). Transistor pada
rangkaian ini dipakai sebagai penguat.
Dalam sistem tingkat bagian akhir adalah penguat sinyal besar (large signal),
dimana penekanan adalah pada penguatan daya. Transistor yang digunakan dalam
penguat sinyal kecil disebut transistor sinyal kecil yang digunakan dalam penguat
2.4.2. Transistor Sebagai Saklar
Dengan fungsinya sebagai saklar, transistor dioperasikan hanya pada dua titik
kerjanya yaitu pada daerah saturasi dan pada daerah cut-off. Pada daerah saturasi
antara kolektor dan emitter secara idealnya sama dengan nol. Kondisi ini
menyebabkan Vcc sama dengan nol, tetapi pada kenyataanya Vcc pada saat saturasi
mempunyai harga sekitar 0 sampai 0,3 volt.
Pada saat cut-off transistor berada pada daerah cut-off. Hal tersebut dikarenakan
resistansi antara kolektor emitter adalah tak terhingga .Keadaan terbuka ini
menyebabkan Vcc sama dengan Vcc (tegangan kolektor) sehingga arus tidak
mengalir. Tetapi pada kenyataanya Vcc pada saat cut-off kurang dari tegangan
sumber, karena terdapat arus bocor antara kolektor emitter.
Diagram rangkaian dasar transistor yang dioperasikan sebagai saklar serta kurva
karakteristik transistor ditunjukkan pada gambar 2.8 dan 2.9.
Gambar 2.7 Rangkaian Transistor Sebagai Saklar
V
BV
CCR
BI
cI
eR
CR
LI
bGambar 2.8 Kurva Karakteristik Transistor Sebagai Saklar
2.5. Relay
Relay adalah suatu rangkaian switching magnetik yang bekerja bila mendapat
catu dari rangkaian trigger. Relay memiliki tegangan dan arus nominal yang harus
dipenuhi output rangkaian pendrivernya ( pengemudinya ). Arus yang digunakan pada
rangkaian adalah arus DC.
Konstruksi dalam suatu relay terdiri dari lilitan kawat (coil) yang dililitkan
pada inti besi lunak. Jika lilitan kawat mendapatkan arus, inti besi lunak menghasilkan
medan magnet dan menarik switch kontak. Switch kontak mengalami gaya tarik
magnet sehingga berpindah posisi ke kutub lain atau terlepas dari kutub asalnya.
Keadaan ini akan bertahan selama arus mengalir pada kumparan relay. Dan relay akan
kembali ke posisi semula yaitu normally-off, bila tidak ada lagi arus yag mengalir
padanya. Posisi normal relay tergantung pada jenis relay yang digunakan. Dan
pemakaian jenis relay tergantung pada keadaan yang diinginkan dalam suatu
Menurut kerjanya relay dapat dibedakan menjadi:
- Normaly Open (NO); saklar akan tertutup bila dialiri arus.
- Normaly Close (NC); saklar akan terbuka bila dialiri arus.
- Change Over (CO); relay ini mempunyai saklar tunggal yang normalnya
tertutup yang mana bila kumparan 1 dialiri arus maka saklar akan terhubung
ke terminal A, sebaliknya bila kumparan 2 dialiri arus maka saklar akan
terhubung ke terminal B.
Analogi rangkaian relay yang digunakan adalah saat basis transistor ini dialiri
arus maka transistor dalam keadaan tertutup yang dapat menghubungkan arus dari
kolektor ke emiter yang mengakibatkan relay terhubung. Sedangkan fungsi dioda
disini adalah untuk melindungi transistor dari tegangan induksi yang bisa mencapai
100 sampai 150 volt dimana tegangan ini dapat merusak transistor.
Gambar berikut menunjukkan simbol relay dan pemakaian relay secara umum
sebagai driver yang dikendalikan transistor. Jika transistor pada basis tidak ada arus
maju, transistor cutt-off (terbuka) sehingga arus tidak mengalir dari kolektor ke
emitter, relay tidak bekerja karena tidak ada arus yang mengalir pada gulungan kawat.
BAB III
PERANCANGAN ALAT DAN CARA KERJA RANGKAIAN
3.1Rangkaian Power Supplay Adaptor ( PSA )
Rangkaian ini berfungsi untuk memberikan supply tegangan ke seluruh
rangkaian yang ada. Rangkaian PSA yang dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt
dan 12 volt, keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan ke seluruh
rangkaian, sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensuplay tegangan ke relay.
Rangkaian power supplay ditunjukkan pada gambar 3.2 berikut ini :
Gambar 3.1 Rangkaian Power Supplay Adaptor (PSA)
Trafo CT merupakan trafo stepdown yang berfungsi untuk menurunkan
tegangan dari 220 volt AC menjadi 12 volt AC. Kemudian 12 volt AC akan
disearahkan dengan menggunakan dua buah dioda, selanjutnya 12 volt DC akan
diratakan oleh kapasitor 2200 μF. Regulator tegangan 5 volt (LM7805CT) digunakan
agar keluaran yang dihasilkan tetap 5 volt walaupun terjadi perubahan pada tegangan
masukannya. LED hanya sebagai indikator apabila PSA dinyalakan. Transistor PNP
TIP 32 disini berfungsi untuk mensupplay arus apabila terjadi kekurangan arus pada
rangkaian butuh arus yang cukup besar. Tegangan 12 volt DC langsung diambil dari
keluaran 2 buah dioda penyearah.
3.2 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51
Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh system yang ada.
Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.2 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51
Pin 31 External Access Enable (EA) diset high (H). Ini dilakukan karena
mikrokontroller AT89S8253 tidak menggunakan memori eskternal. Pin 18 dan 19
dihubungkan ke XTAL 12 MHz dan capasitor 33 pF. XTAL ini akan mempengaruhi
program. Pin 9 merupakan masukan reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke
tinggi akan me-reset mikrokontroller ini. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang
merupakan saluran/bus I/O 8 bit open collector dapat juga digunakan sebagai
multipleks bus alamat rendah dan bus data selama adanya akses ke memori program
eksternal. Pada port 0 ini masing masing pin dihubungkan dengan resistor 4k7 ohm.
Resistor 4k7 ohm yan dihubungkan ke port 0 befungsi sebagai pull up( penaik
tegangan ) agar output dari mikrokontroller dapat mntrigger transistor. Pin 1 sampai 8
adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3.
Pin 39 yang merupakan P0.0 dihubungkan dengan sebuah resistor 330 ohm dan
sebuah LED. Ini dilakukan hanya untuk menguji apakah rangkaian minimum
mikrokontroller AT89S51 sudah bekerja atau belum. Dengan memberikan program
sederhana pada mikrokontroller tersebut, dapat diketahui apakah rangkaian minimum
tersebut sudah bekerja dengan baik atau tidak. Jika LED yang terhubug ke Pin 39
sudah bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan, maka rangkaian minimum
tersebut telah siap digunakan. Pin 20 merupakan ground dihubungkan dengan ground
pada power supplay. Pin 40 merupakan sumber tegangan positif dihubungkan dengan
+ 5 volt dari power supplay
3.3RangkaianADC ( Analog to Digital Converter )
Rangkaian ADC ini berfungsi untuk merubah data analog yang dihasilkan oleh
sensor gas LPG TGS2610 menjadi bilangan digital. Output dari ADC dihubungkan ke
mikrokontroler, sehingga mikrokontroler dapat mengetahui dan mendeteksi
keberadaan gas LPG yang terdapat di dalam ruangan. Dengan demikian proses
pendeteksian gas LPG dapat dilakukan. Gambar rangkaian ADC ditunjukkan pada
Input ADC dihubungkan ke sensor asap AF30, sehingga setiap perubahan
Gambar 3.3 Rangkaian ACD ( Analog to Digital Converter )
Tegangan pada output sensor akan dideteksi oleh ADC. Agar output yang
dihasilkan oleh ADC bagus, maka tegangan refrensi ADC harus benar-benar stabil,
karena perubahan tegangan refrensi pada ADC akan merubah output ADC tersebut.
Oleh sebab itu pada rangkaian ADC di atas tegangan masukan 12 volt dimasukkan
ke dalam IC regulator tegangan 9 volt ( 7809) agar keluarannya menjadi 9 volt,
kemudian keluaran 9 volt ini dimasukkan kedalam regulator tegangan 5 volt (7805),
sehingga keluarannya menjadi 5 volt. Tegangan 5 volt inilah yang menjadi tegangan
refrensi ADC.
Dengan demikian walaupun tegangan masukan turun setengahnya, yaitu dari
12 volt menjadi 6 volt, tegangan refrensi ADC tetap 5 volt.
Output dari ADC dihubungkan ke mikrokontroler, sehingga setiap perubahan output
3.4 Rangkaian Pengendali Kipas
Rangkaian pengendali kipas pada alat ini berfungsi untuk memutuskan atau
menghubungkan sumber tegangan 12 volt dengan kipas. Gambar rangkaian
pengendali kipas ini ditunjukkan pada gambar berikut ini:
Gambar 3.4 Rangkaian Pengendali Kipas
Output dari relay yang satu dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan yang
lainnya dihubungkan ke kipas. Hubungan yang digunakan adalah normally close.
Prinsip kerja rangkaian ini pada dasarnya memanfaatkan fungsi transistor sebagai
saklar elektronik. Tegangan atau sinyal pemicu dari transistor berasal dari
mikrokontroler Port 3.5 (P3.5). Pada saat logika pada port 3.5 adalah tinggi (high),
maka transistor mendapat tegangan bias dari kaki basis. Dengan adanya tegangan bias
ini maka transistor akan aktip (saturation), sehingga adanya arus yang mengalir ke
kumparan relay. Hal ini akan menyebabkan saklar pada relay menjadi tertutup,
sehingga hubungan sumber tegangan 12 volt ke kipas akan terhubung dan kipas akan
relay tidak dialiri arus. Hal ini akan menyebabkan saklar pada relay terputus, sehingga
sumber tegangan 12 volt dengan kipas akan terputus dan kipas tidak menyala
3.5 Rangkaian Buzzer
Rangkaian buzzer ini berfungsi untuk memberikan peringatan berupa nada
alarm apabila ada asap yang terdeteksi. Rangkaiannya seperti gambar di bawah ini:
Gambar 3.5 Gambar Rangkaian Buzzer
Pada alat ini, alarm yang digunakan adalah buzzer 5 volt. Buzzer ini akan
berbunyi jika positipnya dihubungkan ke sumber tegangan positip dan negatipnya
negatipnya dihubungkan ke ground.
Pada rangkaian di atas transistor berfungsi sebagai saklar elektronik yang
dapat menghidupkan dan mematikan buzzer. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatip
buzzer dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN (2SC945), ini berarti jika
transistor dalam keadaan aktip maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana
emitor langsung terhubung ke ground yang menyebabkan tegangan di kolektor
transistor tidak aktif, maka kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan
pada kolektor menjadi 5 volt, keadaan ini menyebabkan buzzer mati.
Transistor yang digunakan dalam rangkaian di atas adalah transistor jenis
NPN, transistor jenis ini akan aktip apabila tegangan pada basis lebih besar dari 0,7
volt. Resistor 4,7 Kohm pada basis berguna untuk membatasi arus yang masuk pada
BAB IV
PENGUJIAN ALAT DAN PERANCANGAN PROGRAM
4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroller AT89S51
Untuk mengetahui apakah rangkaian mikrokontroller AT89S51 telah bekerja
dengan baik, maka dilakukan pengujian. Pengujian bagian ini dilakukan dengan
memberikan program sederhana pada mikrokontroler AT89S51. Programnya adalah
sebagai berikut:
Loop:
Setb P0.0
Acall tunda
Clr P0.0
Acall tunda
Sjmp Loop
Tunda:
Mov r7,#255
Tnd:
Mov r6,#255
Djnz r6,$
Djnz r7,tnd
Program di atas bertujuan untuk menghidupkan LED yang terhubung ke P0.0
dan kemudian mematikannya. Perintah Setb P0.0 akan menjadikan P0.0 berlogika
high yang menyebabkan LED menyala. Acall tunda akan menyebabkan LED ini
hidup selama beberapa saat. Perintah Clr P0.0 akan menjadikan P0.0 berlogika low
yang menyebabkan LED akan mati. Perintah Acall tunda akan menyebabkan LED ini
mati selama beberapa saat. Perintah Sjmp Loop akan menjadikan program tersebut
berulang, sehingga akan tampak LED tersebut tampak berkedip .
Jika program tersebut diisikan ke mikrokontroller AT89S51, kemudian
mikrokontroler dapat berjalan sesuai dengan program yang diisikan, maka rangkaian
4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Gas LPG
Rangkaian sensor gas LPG ini berfungsi untuk mendeteksi keberadaan gas LPG
di udara, sehingga dapat memperingatkan adanya kebocoran gas tersebut. Dalam
perancangan alat ini, sensor dirancang untuk dipasang atau diletakkan pada posisi
yang berdekatan dengan sumber kebocoran gas LPG.
Rangkaian ADC ditunjukkan pada gambar 3.10 berikut ini:
Gambar 4.1 Pengujian Rangkaian ADC (Analog to Digital Converter )
Input ADC dihubungkan ke sensor TGS2610, sehingga setiap perubahan tegangan
pada sensor TGS2610 akan dideteksi oleh ADC. Agar output yang dihasilkan oleh
ADC bagus, maka tegangan refrensi ADC harus benar-benar stabil, karena perubahan
tegangan refrensi pada ADC akan merubah output ADC tersebut. Oleh sebab itu pada
rangkaian ADC di atas tegangan masukan 12 volt dimasukkan ke dalam IC regulator
dimasukkan kedalam regulator tegangan 5 volt (7805), sehingga keluarannya menjadi
5 volt. Tegangan 5 volt inilah yang menjadi tegangan refrensi ADC.
Dengan demikian walaupun tegangan masukan turun setengahnya, yaitu dari 12 volt
menjadi 6 volt, tegangan refrensi ADC tetap 5 volt.
Output dari ADC dihubungkan ke mikrokontroler, sehingga setiap perubahan
output ADC yang disebabkan oleh perubahan inputnya akan diketahui oleh
mikrokontoler.
Adapun data yang diperoleh dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
JARAK ( cm )
WAKTU (s)
WAKTU RATA-RATA
(s)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 0.34 0.35 0.31 0.41 0.42 0.31 0.39 0.35 0.41 0.32 0.36
5 1.17 1.09 1.13 1.15 1.23 0.97 1.07 1.12 1.16 1.19 1.13
10 1.55 1.42 1.66 1.51 1.59 1.64 1.53 1.43 1.61 1.48 1.54
15 1.99 2.19 1.93 1.89 2.14 1.96 1.92 2.09 1.98 1.96 2.01
20 2.56 2.5 2.61 2.59 2.48 2.44 2.58 2.57 2.66 2.59 2.56
25 3.05 3.19 2.89 2.99 3.01 3.12 3.16 2.98 2.88 3.06 3.03
30 3.85 4.01 3.87 4.05 3.97 4.09 3.96 3.88 3.79 3.86 3.93
JARAK SUMBER GAS DENGAN SENSOR vs WAKTU
Grafik 4.1 Jarak Sensor - Sumber Gas Vs Waktu Pendeteksian
M
PERBANDINGAN MASSA GAS vs TEGANGAN INPUT ADC
Grafik 4.2 Massa Gas LPG vs Tegangan Input (Vin) ADC
4.3 Pengujian Rangkaian Pengendali Kipas
Rangkaian pengendali kipas pada alat ini berfungsi untuk memutuskan atau
menghubungkan sumber tegangan 12 volt dengan kipas. Gambar rangkaian
Output dari relay yang satu dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan yang
lainnya dihubungkan ke kipas. Hubungan yang digunakan adalah normally open.
Prinsip kerja rangkaian ini pada dasarnya memanfaatkan fungsi transistor sebagai
saklar elektronik. Tegangan atau sinyal pemicu dari transistor berasal dari
mikrokontroler Port 0.1 (P0.1). Pada saat logika pada port 0.1 adalah tinggi (high),
maka transistor mendapat tegangan bias dari kaki basis. Dengan adanya tegangan bias
ini maka transistor akan aktip (saturation), sehingga adanya arus yang mengalir ke
kumparan relay. Hal ini akan menyebabkan sakar pada relay menjadi tertutup,
sehingga hubungan sumber tegangan 12 volt ke kipas akan terhubung dan kipas akan
menyala. Begitu juga sebaliknya pada saat logika pada P0.1 adalah rendah (low) maka
relay tidak dialiri arus. Hal ini akan menyebabkan saklar pada relay terputus, sehingga
sumber tegangan 12 volt dengan kipas akan terputus dan kipas tidak menyala
4.4Pengujian Rangkaian Buzzer
Rangkaian alarm pada alat ini berfungsi untuk memutuskan atau
menghubungkan sumber tegangan 12 volt dengan buzzer. Gambar rangkaian alarm
ini ditunjukkan pada gambar 3.5 berikut ini:
Output dari relay yang satu dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan yang
lainnya dihubungkan ke buzzer. Hubungan yang digunakan adalah normally open.
Prinsip kerja rangkaian ini pada dasarnya memanfaatkan fungsi transistor sebagai
saklar elektronik. Tegangan atau sinyal pemicu dari transistor berasal dari
mikrokontroler Port 0.1 (P0.1). Pada saat logika pada port 0.1 adalah tinggi (high),
maka transistor mendapat tegangan bias dari kaki basis. Dengan adanya tegangan bias
ini maka transistor akan aktip (saturation), sehingga adanya arus yang mengalir ke
kumparan relay. Hal ini akan menyebabkan sakar pada relay menjadi tertutup,
sehingga hubungan sumber tegangan 12 volt ke buzzer akan terhubung dan buzzer
akan berbunyi. Begitu juga sebaliknya pada saat logika pada P0.1 adalah rendah (low)
maka relay tidak dialiri arus. Hal ini akan menyebabkan saklar pada relay terputus,
sehingga sumber tegangan 12 volt dengan buzzer akan terputus dan buzzer tidak
berbunyi
4.5 Diagram Blok, Program dan Flowchart Rangkaian 4.5.1 Diagram Blok Rangkaian
Secara umum alat pendeteksi kebocoran gas LPG ini terdiri dari lima blok
rangkaian utama. Blok diagram dari rangkaian dapat dilihat dari gambar berikut ini:
Berikut ini akan diperlihatkan mengenai diagram blok dari rangkaian sistem
SENSOR
TGS 2610 ADC
MIKROKONT ROLER AT89S52
DRIVER RELAY
DRIVER RELAY
KIPAS
ALARM
Gambar 4.4 Diagram Blok Rangkaian Pendeteksi Kebocoran Gas LPG
Untuk mendeteksi gas LPG digunakan sensor TGS 2610. output sensor berupa
tegangan. Apabila terkena gas LPG maka tegangan pada output sensor akan semakin
besar. Data output sensor merupakan data analog. Agar dapat dibaca oleh
mikrokontroller maka terlebih dahulu output dari sensor dimasukkan ke ADC untuk
diolah datanya menjadi data data digital. Hasil dari perubahan yang di olah oleh ADC
inilah yang dikirimkan ke mikrokontroller untuk di proses lebih lanjut.
Mikrokontroler AT89S51 berfungsi sebagai otak dari keseluruhan sistem. Dimana
didalam mikrokontroler inilah nantinya semua data akan diolah dan dibandingkan .
untuk menjalankan kipas dan menghidupkan alarm dibutuhkan suatu rangkaian driver
relay. Driver menghidupkan kipas dan alarm ini terdiri dari rangkaian relay dimana
relay ini berfungsi sebagai saklar otomatis sehingga dapat menyalakan dan meatikan
kipas dan alarm sesuai dengan yang kita perintahkan secara otomatis dengan
4.5.2 Program
Adapun program yang digunakan pada rangkaian sistem pendeteksian dini kebocoran
gas LPG menggunakan sensor TGS 2610 adalah sebagai berikut :
4.5.3 Diagram alir (Flowchart)
Adapun diagram (flowchart) dari pemrograman adalah sebagai berikut :
Start
Gambar 4.5 Diagram Alir (Flowchart) Rangkaian Pendeteksi Kebocoran Gas LPG
Program diawali dengan start yang berarti rangkaian dihidupkan, kemudian
kipas dan alarm (buzzer) dimatikan (off). Kemudian sensor TGS 2610 akan
mendeteksi adanya gas LPG maka akan ditampilkan pesan ”AMAN” pada LCD dan
program akan terus mendeteksi adanya kadar gas pada lingkungan tersebut. Jika
terdeteksi adanya gas LPG maka sensor akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Alat dapat mendeteksi kebocoran gas LPG di dalam suatu ruangan.
2. Semakin dekat sensor dengan sumber kebocoran gas LPG, maka kemampuan
sensor dalam mendeteksi keberadaan gas LPG semakin baik.
3. Alat dapat mendeteksi kebocoran gas LPG secara cepat ( 0,37 detik) pada jarak
minimum ( 0 cm ).
4. Alat belum sepenuhnya user friendly, karena alat belum dikemas dalam bentuk
yang simpel.
5.2 Saran
1. Untuk meningkatkan sistem kehandalan dari sistem pendeteksian kebocoran gas
LPG, maka perlu dibuat suatu tanda peringatan dini pada peralatan ini, seperti
tahapan kadas gas yang terkandung dalam suatau ruangan antara ada dan
berbahaya.
2. Peralatan ini hanya dilengkapi kipas dan alarm. perlu diberikan suatu peralatan
tambahan untuk mengurangi kadar gas LPG tersebut, seperti peralatan untuk
membuka jendela otomatis jika terdeteksi kebocoran gas LPG sehingga dampak
DAFTAR PUSTAKA
AT89S51 Microcontroller Data Sheet,
FIGARO, LPM - 2610 – pre-calibrated module forLP Gas , Product Information, http://www.Figaro.com/hbase/data/module /ugn03/2002.pdf
General Monitors, Fundamentals of Combustible Gas Detection http:///www.generalmonitors.com, 2005.
Malvino,A.P.,(1992), Prinsip-Prinsip Elektronika, alih bahasa, M.O.Tjia dan
Barmawi, Erlangga, Jakarta
Pitowarno,E., (2005), Mikroprosessor & Interfacing, Andi, Yogyakarta
Sudjadi. MT, (2005), Teori dan Aplikasi Mikrokontroller, edisi Pertama,Graha Ilmu, Yogyakarta.
TGS2610 LP Gasses Data Sheet,
