TUGAS AKHIR
TRI HIDAYATI SUBRATA
132411062
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
TRI HIDAYATI SUBRATA
132411062
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul : Perancangan Alat Ukur Kualitas Udara Berbasis Arduino Mini Menggunakan Sensor MQ-135 Kategori : Tugas Akhir
Nama : Tri Hidayati Subrata Nomor Induk Mahasiswa : 132411062
Program Studi : Diploma (D3) Metrologi dan Instrumentasi Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, 27 Juli 2016
Disetujui Oleh
Jurusan D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU
Ketua, Pembimbing,
LEMBAR PERNYATAAN
PERANCANGAN ALAT UKUR KUALITAS UDARA
BERBASIS ARDUINO MINI
MENGGUNAKAN SENSOR MQ-135
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa laporan tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 27 Juli 2016
TRI HIDAYATI SUBRATA 132411062
PENGHARGAAN
Segala puji bagi Allah SWT, yang telah memberikan kesehatan, serta
pertolongan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Barang siapa yang Allah beri petunjuk, maka tidak ada yang dapat
menyesatkannya, dan barang siapa yang Allah sesatkan, maka tidak ada yang
dapat memberinya petunjuk. Dan tak lupa salawat beriring salam penulis
sampaikan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, yang telah membawa ke dunia
yang terang benderang ini.
Terimakasih kepada kedua orang tua tercinta, yaitu Edi Subrata dan Pujiati
yang telah membesarkan penulis. Semoga buah hatimu ini kelak menjadi orang
yang berguna bagi ayah dan ibu serta masyarakat. Begitu juga kepada
saudara-saudari tercinta Ridho Sujiwa dan Dwi Arini yang telah banyak membantu dan
menyemangati penulis. Hanya Allah yang dapat membalas jasa-jasa kalian semua.
Selama masa perkuliahan sampai penyelesaian tugas akhir ini, penulis
banyak memperoleh bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ucapkan
terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr, Kerista Sebayang, MS selaku Dosen Pembimbing yang telah
meluangkan waktu selama penyusunan tugas akhir ini. Semoga ilmu yang
penulis dapat berguna untuk penulis dan masyarakat. Semoga Allah
membalas semua kebaikan beliau yang telah diberikan kepada penulis.
2. Ibu Dr.Diana Alemin Barus, M.Sc, selaku Ketua Program Studi Metrologi
dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Junedi Ginting selaku Sekretaris Program Studi Metrologi dan
Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara.
4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Diploma-III Metrologi dan
Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
5. Seluruh teman-teman DIII-Metrologi dan Instrumentasi yang terlah
mendukung dan membantu penulis menyelesaikan tugas akhir.
6. Novita Sari Limbong dan seluruh steering comitte, pengurus serta anggota
UKM SIKONEK USU.
7. Dan semua pihak yang telah membantu penulis namun tidak dapat
disebutkan satuper satu.
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.
Amin Yaa Rabbal’alamin
Medan, 27 Juli 2016
Hormat Kami,
Penulis
PERANCANGAN ALAT UKUR KUALITAS UDARA
BERBASIS ARDUINO MINI
MENGGUNAKAN SENSOR MQ-135
ABSTRAK
Polusi udara menjadi masalah penting yang dapat mengancam kehidupan manusia. Banyak aktifitas-aktifitas manusia yang menyebabkan terjadinya polusi udara. Oleh sebab itu, diperlukan suatu monitoring tingkat polusi udara untuk mengetahui indeks polusi udara di kawasan tersebut dalam rangka mempertahankan kadar polutan di bawah nilai ambang batasnya.
Untuk mengetahui kadar gas polutan dengan menggunakan sensor gas MQ-135 yang peka terhadap kualitas udara. Dan untuk tampilan indeks menggunakan LCD dan secara software dengan komunikasi serial yang sebelumnya di proses oleh arduino mini. Sistem ini diharapkan mampu memberikan solusi terhadap masalah pencemaran udara karena biaya yang diperlukan terjangkau dibanding dengan alat dari badan lingkungan hidup. Projek akhir II ini dilakukan perancangan dan pembuataan alat monitoring polusi udara dengan sensor MQ-135 diimplementasikan pada sebuah miniplant berbasis arduino uno.
PERANCANGAN ALAT UKUR KUALITAS UDARA
BERBASIS ARDUINO MINI
MENGGUNAKAN SENSOR MQ-135
ABSTRACT
Air pollution is an important problem that can threaten human life. Many human activities that cause air pollution. Therefore, we need a monitoring air pollution levels to determine the index of air pollution the region in order to maintain the levels of pollutants below the thershold value.
To determine levels of pollutant gaes by using the MQ-135 gas sensors are sensitive to air quality. And to the LCD display using the previous index in the process by the arduino mini. The system is expected to provide a solution to the problrm of air pollution due to the cost of the required affordable compared by means of the environmental agency. Final project II is to design and manufacture of air pollution monitoring with sensor MQ-135 is implemented in a arduino mini based miniplant.
Keyword : MQ-135 Gas Sensors, Arduino Mini, Liquid Crystal Display (LCD)
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ... i
LEMBAR PERNYATAAN ... ii
PENGHARGAAN ... iii
1.4 Tujuan Penelitian ... 3
1.5 Metode Penelitian ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pencemaran Udara ... 6
2.1.1 ISPU (Indeks Standar Pencemaran Udara) ... 12
2.1.2 Protokol TCP/IP ... 14
2.2.1 Konektor Dan Pengaturan Jumper ... 16
2.2.2 Prinsip Kerja Sensor MQ-135...17
2.3 Arduino ... 19
2.3.1 Sejarah Arduino ... 21
2.3.2 Arduino Mini ... 25
2.3.3 Hardware Arduino ... 29
2.3.4 Software Arduino ... 30
2.3.5 Melakukan Penginstalan Arduino Ke Komputer ... 33
2.3.6 MelakukanPenginstalan Driver Utuk Windows ... 33
2.4 LCD (Liquid Crystal Display) ... 34
2.4.1 TOPWAY LM162A...35
2.4.2 Cara Kerja LCD...37
BAB III PERANCANGAN DAN SISTEM KERJA RANGKAIAN 3.1 Prinsip Kerja Sistem ... 39
3.1.1 Diagram Blok dan Fungsinya...40
3.2 Rangkaian Perangkat Keras ... 42
3.3 Rangkaian Pembagi Tegangan ... 43
3.4 Rangkaian Arduino ... 44
3.5 Rangkaian Skematik LCD (Liquid Crystal Display) ... 44
3.6 Diagram Alir (Flowchart) ... 48
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
4.1 Hasil Rancangan Alat Ukur Kualitas Udara ... 50
4.2 Pengujian Sensor MQ-135 ... 51
4.3 Pengujian Arduino...53
4.4 Pengujian Rangkaian LCD...59
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 60
5.2 Saran ... 60
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel Judul Halaman
2.1
Angka dan Kategori Index Standar
Pencemar Udara (ISPU) 12
2.2 Spesifikasi Sensor MQ-135 15 2.3 Konektor dan Pengaturan Jumper 16 2.4 Spesifikasi Arduino Mini 26 3.1 Pin LCD dan Fungsinya 45 4.1 Data Hasil Pengukuran 51
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar Judul Halaman
2.1 Sensor Gas MQ-135 15
2.2 Arduino Mini 26
2.3 Hardware Arduino 29
2.4 LCD TOPWAY LM162A 35
3.1 Blok Diagram Sistem 40
3.2 Rangkaian Keseluruhan 42
3.3 Koneksi Arduino 43
3.4 PCB layout 44
3.5 LCD 2x16 karakter 44
3.6 Blok Diagram LCD 45
3.7 Koneksi Antara LCD dengan Arduino 47
3.8 Koneksi Antara Arduino dengan LCD
dan Trimport 47
