PERANCANGAN ALAT PEMANTAU KUALITAS LINGKUNGAN
SECARA PORTABEL BERBASIS ARDUINO
DENGAN TAMPILAN VISUAL
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Oleh :
VIKI YUSDIANTO D400 150 162
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017
1
PERANCANGAN ALAT PEMANTAU KUALITAS LINGKUNGAN
SECARA PORTABEL BERBASIS ARDUINO
DENGAN TAMPILAN VISUAL
AbstrakKeterbatasan panca indra manusia untuk merasakan suatu lingkungan sangat terbatas untuk mengetahui suatu lingkungan. Kondisi lingkungan yang baik adalah kondisi dimana bisa sebagai perkembangan dan pertumbuhan suatu makhluk hidup dengan baik. Kondisi lingkungan yang baik dapat dipengaruhi banyak faktor, untuk kondisi lingkungan udara. Antara, lain banyak pepohonan yang menghasilkan O2, sedikitnya kadar CO2 atau zat-zat polutan yang berbahaya. Terlalu banyak polutan atau zat-zat berbahaya dapat mengganggu kehidupan mahkluk hidup, seperti batuk-batuk, gangguan pernapasan, iritasi dan lain-lain. Maka dari itu perlu adanya alat untuk mengetahui baik, atau kurang baiknya suatu lingkungan sekitar mahkluk bertempat tinggal. Alat ini dapat mengukur suhu, kelembapan udara serta koordinat dari tempat yang diukur menggunakan alat ukur tersebut. Alat ini dapat mengukur keadaan lingkungan dengan algoritma pintar yang di tanamkan dalam Arduino mini, sensor bmp280 ketinggian dan tekanan, DHT11 sebagai sensor suhu dan kelembapan. Serta sensor MQ135 sebagai sensor kualitas udara dan GPS sebagai sensor koordinatnya. Kemudian alat ini bida di ujikan dibawah, pada tanah datar bisa juga diterbangankan menggunakan balon , perangkat drone multikopter atau lain sebagainya dengan membandingkan hasil pegukuran didua lokasi yang berbeda dan dua waktu yang berbeda. Disisi lain alat ini dapat menampilkan data pengukuran pada suatu aplikasi yang telah dibuat yang biasa disebut Graphical User Interface (GUI) serta report hasil pengukuran tersebut sesuai priodik tertentu dengan teknologi nirkabel. Hasil dari penelitian ini menetahui tingat kualitas udara dilokasi berbeda-beda semakin banyaknya aktifitas manusia akan mempengaruhi kualitas udara dilingkungan sekitar.
Kata Kunci: BMP280, DHT11, MQ135, GPS, GUI, Telemetry, Teknologi nirkabel
Abstract
The limitations of the human senses to an environment are very limited for information of an environment. A good environmental condition is a condition where it can be as the development and growth of a living being well. Good environmental conditions can be caused many factors, for air environment conditions. Among other things are trees that produce O2, CO2 levels or harmful pollutants. Too many pollutants or harmful substances can live the life of living things, such as coughs, respiratory problems, irritation and others. Therefore there is a need for a tool to know either, or less simply around the creature resides. This tool can measure the temperature, humidity and coordinates of the place measured using the gauge. This tool can measure the state of the environment with smart algorithms embedded in the Arduino mini, bmp280 height and pressure sensors, DHT11 as a temperature and humidity sensor. As well as the MQ135 sensor as an air quality sensor and GPS as the coordinate sensor. Then this tool can be tested below, on flat ground can also be flown using balloon, multicopter drone device or other by comparing the measurement result in two different location and two different time. On the other hand this tool can display the measurement data on an application that has been made commonly called Graphical User Interface (GUI) and report the measurement results in accordance with the specifications. The result of this research is to know the quality of air in different location, the more human activity will fight the air quality in the environment.
2 1. PENDAHULUAN
Di era modern ini teknologi komunikasi menunjukan perkembangan yang sangat pesat mulai dari komunikasi melalui media kertas lalu berkembang ke teknologi komunikasi melalui kabel hingga saat ini teknologi komunikasi mengunakan nirkabel atau radio frekuensi (RF). Berkembangnya teknologi RF memudahkan manusia untuk melakukan komunikasi jarak jauh tanpa mengunakan kertas maupun kabel yang digunakan sebagai media penghubung. Radio frekuensi diterapkan dalam telekomunikasi untuk pertukaran informasi berupa suara, video, dan data yang digunakan untuk tujaan tertentu.
Rekayasa dalam teknologi radio frekuensi mencakup bidang kesehatan, komunikasi, lingkungan dan masih banyak. Di dalam bidang lingkungan digunakan untuk memantu atau mengawasi suatu lingkungan dari perubahan data-data lingkungan disekitarnya. Data-data tersebut berupa suhu, kelembapan, tekanan udara, serta mendeteksi gas tententu pada ketinggian tertentu. Oleh sebab itu untuk mengatasi masalah tersebut dibutuhkan alat yang bersifat portabel.
Sebelumnya alat yang pernah dibuat dan diteliti untuk memonitoring lingkungan, antara lain oleh Yudhaniristo (2014). Prototipe alat monitoring radioaktivitas lingkungan, cuaca dan kualitas udara secara online dan periodic berbasis Arduino. Alat ini di rancang untuk merekayasa masukan dari sensor-sensor menjadi data cuaca, kaualitas udara dan radioaktivitaas lingkungan secara langsung secara online.
Dan untuk penelitian selanjutnya dibuat oleh Maulana Ubaidillah(2015). Tentang alat ukur kualitas udara mengunakan sensor gas MQ135 berbasis Microkontroller ATMega16A. didalam penelitian ini sensor gas MQ135 mendekteksi kadar gas polutan dan akan ditampilkan dalam LCD (Liquid Crystal Display).
Dari jabaran diatas, penulis memiliki gagasan untuk membuat sistem perangkat atau alat pemantau kualitas lingkungan secara periodik pada penelitian ini. Maka penulis memutuskan untuk meneliti dan membuat dengan judul “ Perancangan Alat Pemantau Kualitas Lingkungan Secara Portabel Berbasis Arduino Dengan Tampilan Visual”. Alat ini bekerja membaca sensor sesuai parameter yang ada di lingkungan sekitar berupa suhu, kelembapan, gas, tekanan udara, ketinggian , foto dan video lingkungan sekitar, serta koordinat lokasi yang dipantau. Hasih baca parameter tersebut akan dikirim ke GS(ground station) melalui modul RF 433Mhz sedangankan untuk video lingkingan dikirim melalui modul RF 5.8Ghz. dan selanjut nya akan ditampilkan pada layar computer melalui tampilan visual secara priodik dan parameter yang diterima oleh GS akan disimpan di data logger.
3 2. METODE
Berisi tentang alat dan bahan yang akan digunakan, perancanagan berangakat keras
(Hardware) serta berancangan perangkat lunak (Software) untuk pembuatan dan perancangan perangkat pemantau kualitas lingkungan antara lain.
2.1 Alat dan Bahan
Pada pembuatan dan perancangan perangkat ini peralatan dan komponen elektronika yang digunakan antara lain Arduino mini, modul kamera OV7670, modul GPS (Global Positioning Sistem ), sensor BMP280, sensor DHT11, sensor gas MQ135, sensor pembagi tegangan, stabil tegangan, DC(Direct-Current) step up, RF (Radio Frekuensi) 433Mhz(Megahertz), RF 5.8Ghz(Gigahertz), Baterry LIPO, USB (Universal Serial Bus) Extended, dan Quad Copter. 2.2 Perancangan
Didalam perancangan perangkat pemantau kualitas lingkungan dibagai menjadi 2 (dua) bagian perancangan sebagai berikut perancangan perangkat keras (Hardware), antara lain. 2.2.1 Perancangan Hardware
Dalam perangkat pemantau kualitas lingkungan ini terdapat sensor MQ135 yang menghasilkan tegangan analog yang selanjutnya akan dihubungkan ke Arduino mini sebagai masukan analog input yang akan diolah Arduino agar nilai kualitas udara. Dalam pemantauan kualiatas lingkungan ini membutuhan sensor yang dapat membaca suhu, tekanan udara dan ketinggian sehingga sensor yang digunakan BMP280. Sensor DHT11 yang digunakan untuk memantau suhu dan kelembapan di sekitar area perangakat ini. Dan dalam pemantauan ini diperlukan sensor untuk mendedeksi lokasi pemantauan kualitas lingkungan sehingga dapat mengetahui lokasi tepatnya dimana lokasi sebenarnya maka mengunakan Global Positioning System (GPS). Serta dilengkapi pemantau tegangan Battery pada perangkat ini. Camera sebagai pengambilan gambar dan video. Untuk mengirim sinyal video dari perangkat pemantau lingkungan ke Komputer atau Leptop (Ground station) mengunakan modul transmitter TS832 frekuensi 5.8Ghz(Gigahertz) serta untuk mengirim hasil baca sensor-sensor ke ground station mengunakan modul RF 433Mhz(Megahertz).
Perancangan Hardware yang akan digunakan untuk membuat perangkat pemantau Kualitas lingkungan ditunjukan dengan diagram blok yang diperlihatkan pada gambar 1 berikut ini.
4
Gambar 1. Diagram Blok Sistem perangkat pemantau kualitas udara
Didalam perancangan perangkat pemantau lingkungan ini modul atau komponen yang dibutuhkan sebagai berikut Arduino mini, modul Kamera, modul GPS, Sensor BMP280, Sensor gas MQ135, DHT11, sensor Battery, modul RF 433Mhz, Modul RF transmitter 5.8Ghz dan power supply.
Didalam diagaram blok sistem perangkat pemantau juga membuntuhkan blok diagram ground station untuk mengetahui hasil baca sensor-sensor yang dibaca oleh perangakat pemantau lingkungan yang dikirim lewat RF 433Mhz dan 5.8Mhz dan dan diterima oleh ground station selanjut nya diolah oleh aplikasi Visual studio 2013 agar user dan operator paham. Diagram blok yang diperlihatkan pada gambar 2 berikut ini.
5
Didalam perancangan sistem ground station ini modul atau komponen yang dibutuhkan sebagai berikut modul RF 433Mhz, Modul RF Receiver 5.8Ghz, power supply, dan komputer.
Arduino mini di dalam perancangan ini digunakan untuk kendali sistem sebeb berat yang ringan serta bentuknya yang kecil dengan performa yang cukup untuk perangkat pemantau kualitas lingkungan. Arduino mini disini bertugas untuk mengolah inputan dari sensor-sensor dan akan dikirim ke RF 433Mhz berupa Ketinggian, Suhu, Kelembapan, Tekanan udara, latitude, longitude, satelit GPS, akurasi lokasi, Jarak antara perangkat pemantau dengan ground station, Kualitas udara, kadar CO2, Tegangan Battery, dan status video sender. Serta mengendalikan RF 5.8Ghz kapan mengirimkan video dan mematikan video sesuai keinginan operator melalui Software visual studio 2013.
Sensor GPS merupakan sensor untuk mengetahui posisi atau letak perangkat ini di permukaan bumi dengan bantuan penyelarasan sinyal satelit. Didalam perangakat ini data yang diambil dari GPS antara lain data latitude, longitude, nomer satelit yang digunakan, akurasi posisi yang di tetapkan, dan jarak ground station dengan perangkat pemantau kualitas lingkungan.
Sensor BMP280 yaitu sensor tekanan yang popular digunakan untuk membaca tekanan udara di tempat tentu sensor ini juga dapat digunakan untuk membaca ketinggian diatas permukaan laut serta suhu disekitarnya. Sensor ini merupakan pengembangan terbaru dari sensor BMP 180 dan sensor BMP085 yang dibuat sebelumnya dimana sensor ini membunyai akurasi yang tinggi dalam pembacaan variable tertentu (tekanan udara). Untuk komunikasi sensor ini mengunakan interface i2c yang mudah dalam intregasi dengan microcontroller.
Sensor DHT11 merupakan sensor yang digunakan untuk membaca suhu dan kelembapan disekitarnya, sensor ini komunikasi dengan serial interface (single-wire two-way) komunikasi 2 arah hanya mengunakan 1 port (kaki) yang memudahkan dalam interface dengan microcontroller serta segi harga yang murah.
Sensor MQ135 dipakai dalam perangkat pemantau kualitas lingkungan berfungsi untuk mendeteksi tingkat gas NH3(Amonia), NOx (Nitrogen Monoksida dan Nitrogen Dioksida), Alcohol, Benzene, Smoke, CO2(Carbon Dioksida) dan dapat dikembangkan untuk menganalisa kualitas udara disekitarnya. Sensor gas MQ135 akan memberi sinyal inputkan ke microcontroller berupa sinyal analog dan akan olah oleh microcontroller. Hasil pengelohan akan dikirim ke ground station.
6
Sensor Battery ini memakai prinsip pembagi tegangan dimana tegangan Battery akan dibuat tegangan referensi dari tegangan sumber yang lebih besar (tegangan Battery), dengan mengunakan 2 buah resistor yang diseri dan titik tengah sebagai teganagan referensi dan ke dua titik input ke teganagan Battery serta ground tegangan referensi akan dikirim ke Arduino(sinyal analog) yang akan diolah menjadi nilai digital yang menunjukan tegangan Battery.
Selain itu komponen paling utama dalam komunikasi antara perangkat pemantau kualitas udara dengan ground station adalah RF 443Mhz dan RF 5.8Ghz. RF 443Mhz melakukan pengiriman hasil baca sensor-sensor yang telah diolah oleh microcontroller. Sedangkan untuk RF 5.8Ghz hanya mengirim sinyal video dari perangkat pemantau kualitas lingkungan ke ground station.
2.2.2 Perancangan Software
Perancangan Software terdiri dari 2 bagaian yaitu perancangan Software untuk microcontroller dan perancangan Software untuk tampilan ground station. Untuk lebih jelasnya bias dilihat dibawah ini.
2.2.2.1 Perancangan Software untuk Microcontroller (Arduino)
Didalam perancangan Software untuk microcontroller dimana Software yang diperlukan untuk memprogram dengan mengunakan Software Arduino IDE. Dimana alur pembuatan program dapat diamati dengan flow chat sesuai dengan gambar 3 berikut ini.
7
Pada flowchart proses inisialisasi variable dan port yang diguanakan adalah membuat variable dan port yang digunakan untuk membuat program microcontroller. Variable-variabel ini digunakan untuk tempat menampung data-data hasil sensor dan variable untuk melakukan proses perhitungan sehingga nilai yang didapatkan meminimalkan selisih nilai dengan alat ukuran yang tersedia. Variable yang diguanakan antara lain variable GPS, variable, BMP280, variable DHT11, variable MQ135, variable Battery, dan variable Video Sender.
Didalam flowchart baca BMP280 (kal_0m) akan melakukan satu kali proses kalibrasi yaitu membaca sensor 10 kali lalu menetapkan nilai kalibrasi (kal_0m) yang digunakan untuk pengurangan hasil baca sensor BMP280 (ketinggian=baca ketinggian dari permukaan laut -kal_0m) untuk membuat 0(nol) meter dari permukaan tanah saat perangakat pemantau kualitas udara dihidupkan dan baca suhu BMP280 (temp) serta baca tekanan udara BMP280 (pascal).
Di dalam flowchart ini hasil dari pembacaan suhu BMP280 sudah dikalibrasi dengan alat Krisbow KW06-767 agar hasilnya menjadi akurat lalu bacaan suhu BMP280 ini akan di gabungkan dengan nilai bacaan suhu dari DHT11. Ditunjukan pada gambar 4 sebagai berikut.
Gambar 4. Program pembacaan sensor BMP280 pada program Arduino
Pada flowchart baca GPS akan membaca data GPS yang berupa latitude, longitude, nomer satelit yang digunakan, akurasi posisi yang di tetapkan, dan jarak ground station dengan perangkat pemantau kualitas lingkungan. Hasil baca sensor GPS ini akan dipakai
8
untuk memberikan kordinat maps pada saat membuka kembali report pemantauan kualitas lingkungan.
Pada flowchat baca DHT11 yang yang dibaca berupa suhu dan kelembapan untuk nilai suhu sendiri rata-rata dari baca suhu BMP280 dan baca suhu DHT11 dibagi 2. Sedangkan untuk kelembapan hasil baca nilai kelembapan dari DHT11.
Didalam flowchat baca MQ135 yang dibaca berupa tegangan analog dan selanjut nya diubah menjadi data kualitas udara dan data CO2. Didalam program pembacaan sensor MQ135 akan membaca 20 kali bacaan sensor selanjutnya baru akan melakuakan perhitungan kualitas udara dan kadar CO2. Ditunjukan gambar 5 yaitu.
Gambar 5. Program pembacaan sensor MQ135 pada program Arduino
Dalam flowchart pembacaan sensor tegangan Battery menguanakan inputan tegangan analog yang didapatkan dari pembagai tegangan dari Battery tersebut selanjutnya akan diolah oleh microcontroller sehingga menjadi data tegangan Battery. Ditunjukan gambar 6 sebagai berikut.
9
Untuk kalibrasi hasil bacaan sensor battery dapat mengunakan rumus sebagai berikut.
Dimana, X = Nilai kalibrasi
Vref = Voltase output dari sensor pembagi tegangan battery
Resolution = 0.0049, nilai dari 5volt/ nilai variable karna mengunakan int maka nilainya 1024.
VB = Nilai voltase battery yang di ukur
Dalam flowchart video sender mengamati berubahan data yang dikirim dari ground station untuk ON atau OFF modul RF 5.8Ghz dan akan memberikan data kembali ke ground station tentang status RF 5.8Ghz dalam keadaan ON atau OFF.
Dalam flowchart kirim data mengunakan 4 tahapan pengiriman data dengan setiap pengiriman data mengunakan kode khusus agar bias mengetahui data apa saya yang dikirim agar di ground station mudah dalam pemilahan data-data yang di diterima dengan tanda koma “,” sebagai pemisah data. Untuk data apa saja yang dikirim masing-masing kode buka dapat dilihat pada gamabar 7 program pengirim data sebagai berikut.
Gambar 7. Format data yang dikirim dari perangkat pemantau kualitas air 2.2.2.2 Perancangan Software visual studio 2013
Dalam perancangan Software Microsoft Visual Studio 2013 dengan nama “Muatan” merupakan Software yang digunakan untuk menampilkan data-data yang dikirim dari perangkat pemantau kualitas udara ke ground station yang akan divisual kan dalam tampilan layar computer sehingga operatar dapat memahami dengan mudah data-data yang diterima. Didalam Software muatan terdiri dari 2 tab yaitu tab “ HOME” dan Tab “SERIAL TERMINAL”. Dalam tab HOME berisi gauge ketinggian, gauge tekanan udara, gauge Battery, Maps posisi terbaru dari perangkat pemantau kualitas udara, gauge suhu, gauge kelembapan, gauge kualitas udara dan indexnya, gauge CO2, serta control dan status
10
pengiriman data video. Sedangkan untuk tab “SERIAL TERMINAL” terdiri dari teks box yang berisi data masukan dari perangkat pemantau kualitas lingkungan yang belum diolah oleh program “MUATAN” Untuk lebih jelas nya dapat dilihat digambar 8 dan 9 berikut ini.
Gambar 8. Tampilan tab HOME Software “MUATAN”
Gambar 9. Tampilan tab SERIAL TERMINAL Software “MUATAN”
Dan Software ini juga dilengkapi oleh data logger yang berfungsi menyimpan data-data dari perangkat ini dalam format “ums.txt”. Ditunjukan gambar 10 sebagai berikut.
11
Gambar 10. Data logger yang tersimpan dalam Software “Muatan”
Sedangan untuk videonya mengunakan apliksi “Bandicam” aplikasi ini dapat diperoleh dengan mudah di google bandicam juga dapat digunakan untuk merekam video dan mengambil foto dengan waktu tertentu. Dengan format video “.AVI” dan format foto “.JPG”. 2.2.3 Perancangan Desain Perangkat
Diperancangan skematik elektronika dibuat menguanakan Software EAGLE yang dapat langsung dibuat bordnya atau gambar pcb. Skematik elektronika berfungsi untuk memberikan gambaran, penentuan port yang diguanakan, penentuan komponen yang dibutuhkan. Skematik elektronika diperlihatan pada gambar 11 sebagai berikut.
Gambar 11. Gamabar skematik pemantau kualitas lingkungan
Untuk desain perangkatnya sendiri terbuat dari acrylic berbentuk tabung dengan tinggi 15 CM (CentiMeter), diameter tabung 10 CM belum termasuk 2 buah antenna dan berat 330 Gram untuk desain sendiri bisa dilihat pada gambar 12.
12
Gambar 12. (a). Gambar tampak depan, (b). Gambar tampak belakang, (c). Gambar tampak atas , (d). Gambar tampak bawah.
Gambar 13. Quad Copter dan Perangkat Pemantau Kualitas Lingkungan 2.2.5 Perancangan Pengujian
Pengujian pemanatau lingkungan akan dilakauakan pada 2 tempat dan dengan waktu yang berbeda yaitu pagi, siang, serta sore hari dimana perangkat akan dipasang dibawah Quad Copter. Pengunaan Quad Copter untuk menerbangkan perangkat ini sangant cocok karna mempunyai tingkat terbang tinggi, stabil, serta mudah dalam pengunaan, dan murah dalam pengoperasiannya sebagai media untuk menerbangan perangkat pemantau kualitas udara. Untuk sensor MQ135 akan di uji mengunakan bakaran kertas sedangkan DHT11 dikalibrasi dengan alat ukur Krisbow KW06-797.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Hasil Penelitian
Dalam hasil dan penelitian ini akan menentukan kualitas lingkungan dengan membangdingkan kualitas udara pada lokasi tertentu dengan hasil bacaan sensor-sensor dengan index kualitas udara dan dibandingkan alat ukur tertentu untuk mengetahui apakah
13
sistem sudah bekerja dengan baik. Untuk pengujian secara nyata dilakuakan dengan menerbangkan dengan mengunakan Quad Copter diketinggian tertentu, serta dilakukan ditempat terbuka untuk mengurangi ganguan antara RF pemancar dan RF penerima.
3.2 Pengujian Sistem dan Analisa
Pengujian perangkat ini variable suhu, kelembapan, ketinggian serta voltase battery.. Pada table dibawah ini uji coba dilakuakan 3 kali untuk membandingkan tingkat eror alat yang dibuat dengan alat ukur yang dibuat oleh pabrikan. Pada kolom Alat merupakan hasil baca alat pemantau kualitas udara, sedangkan untuk kolom alat ukur merupakan hasil baca alat ukur yang dibuat pembanding dengan alaat yang dibuat. Untuk suhu dan kelembapan mengunakan alat ukur Krisbow KW06-787, untuk ketinggian mengunakan alat ukur meteran sedangkan untuk voltase battery mengunakan multimeter Sanwa YX360TRF. Pada kolom eror merupakan persentase eror pembacaan nilai alat dengan pembacaan nilai alat ukur dengan rumus sebagai berikut.
Dimana, Eror : Hasil persentase eror alat dengan alat ukur VA : Nilai Alat
VAU : Nilai Alat Ukur
Pengunaan rumus di atas untuk mencari persentase nilai untuk table dibawah ini. Semakin kecil prentase eror maka semakin presisi hasil baca sensor pada alat pemantau kualitas udara, sedangankan semakin besar prentase eror nya maka hasil baca sensor tersebut kurang akurat. Diperlihatkan pada table 1 sebagai berikut.
Uji Coba Suhu (oC) Kelembapan (%RH) Ketinggian (Meter) Battery (Volt) Alat Alat ukur Eror (%) Alat Alat ukur Eror (%) Alat Alat
ukur eror Alat Alat ukur Eror 1 27.2 27.3 0.4 67 64 4.6 0.6 1 40 8.2 8.2 0 2 27.0 26.9 0.4 69 63 9.5 1.4 2 30 7.8 7.8 0 3 27.5 28.1 2.1 67 60 11.7 1.5 2.2 32 7.5 7.4 1.4 Rata-rata 27.2 27.4 0.7 67.7 63.3 6.9 1.1 1.7 35 7.8 7.8 0 Tabel 1. Hasil uji coba perangkat dengan alat ukur
14
Untuk suhu, kelembapan, dan Battery mempunyai tingkat eror yang cukup kecil sedangan untuk ketinggian mempunyai tingkat eror yang besar dan semakin tinggi alatnya semakin kecil tingkat erornya. Untuk pengujian komunikasi RF 433Mhz dan RF 5.8Ghz dilakuan ditempat terbuka. Ditunjukan pada tabel 2 sebagai berikut
RF Jarak (Meter)
100 200 300 400 500
433Mhz ada ada ada ada ada 5.8Ghz ada ada ada ada ada
Tabel 2. Hasil uji coba komunikasi Ground station dengan Perangkat Untuk pencobaan selanjutnya perangkat akan di terbangkan mengunakan Quad Copter dengan 2 lokasi dan 2 keadanan pagi dan siang. Untuk rincian dapat dilihat di bawah ini. Lokasi 1 dengan rincian uji coba alat di sebagai berikut.
Tanggal : Senin, 31 Juli 2017
Alamat : Lapangan Sepak Bola Jalan Pabelan 1 Rt 01 Rw 02 Kelurahan Pabelan Kecamatan Kartasura Kabupaten, Surakarta, Pabelan, Kartasura, Kota Surakarta, Jawa Tengah
Waktu : 08.00 dan 13.00
NO Waktu
Lokasi Ketinggian Tekanan Suhu Kelembapan Kualitas udara
Latitude Longitude Meter Pascal OC %RH
1 08:22:27 -7.559288 110.764999 0.76 99968 29.33 74 2.21
2 08:22:32 -7.559317 110.764999 8.08 99881 29.38 74 1.99
3 08:22:47 -7.559322 110.764953 11.71 99838 29.33 73 1.84
4 08:23:12 -7.559311 110.764984 14.06 99887 29.36 72 1.91
5 08:23:17 -7.559325 110.764968 20.89 99729 29.86 71 1.9
Tabel 3. Hasil Pengukuran pada lokasi 1 waktu pagi hari
NO Waktu
Lokasi Ketinggian Tekanan Suhu Kelembapan Kualitas udara
Latitude Longitude Meter Pascal OC %RH
1 13:17:57 -7.559282 110.765007 0 99957 32.83 50 3.31
2 13:18:02 -7.559281 110.765014 2.11 99919 32.85 52 3.01
3 13:18:07 -7.559322 110.764999 6.91 99862 32.86 50 2.94
4 13:18:12 -7.559358 110.764999 14.32 99774 33.39 50 2.95
5 13:18:22 -7.559395 110.765037 22.42 99678 32.81 50 2.86
15
Dalam tabel di atas menunjukan data-data yang dikirim dari perangkat pemantau lingkungan dengan data diatas saat siang hari kualitas udara semakin meningkat. Dibangdingkan pada bagi hari.
Tanggal : Senin, 31 Juli 2017
Alamat : Lapangan Sepak Bola Edupark UMS Jl. Garuda Mas, Gonilan, Kartasura, Kabupaten Sukoharjo, Jawa Tengah
Waktu : 07.00 dan 12.30
NO Waktu
Lokasi Ketinggian Tekanan Suhu Kelembapan Kualitas udara
Latitude Longitude Meter Pascal OC %RH
1 07:14:33 -7.546560 110.771179 0 100040 25.43 72 2.93
2 07:14:38 -7.546585 110.771202 5.55 99972 25.42 72 2.58
3 07:14:43 -7.546585 110.771202 13.97 99872 25.42 72 2.46
4 07:14:43 -7.546625 110.771240 22.40 99772 25.54 72 2.46
5 07:14:53 -7.546625 110.771240 25.27 99738 25.44 72 2.2
Tabel 3. Hasil Pengukuran pada lokasi 2 waktu pagi hari
NO Waktu
Lokasi Ketinggian Tekanan Suhu Kelembapan Kualitas udara
Latitude Longitude Meter Pascal OC %RH
1 12:55:09 -7.546126 110.771400 0 100072 32.01 64 4.45
2 12:55:19 -7.546196 110.771385 5.64 99937 32.03 62 3.06
3 12:55:24 -7.546224 110.771362 13.30 99846 32.08 61 2.88
4 12:55:29 -7.546268 110.771354 16.42 99809 32.09 61 2.76
5 12:55:54 -7.546359 110.771293 19.71 99770 32.15 57 2.71
Tabel 4. Hasil Pengukuran pada lokasi 2 waktu siang hari
Dalam tabel di atas menunjukan data-data yang dikirim dari perangkat pemantau lingkungan dengan data diatas saat siang hari dan lokasi yang berbeda menunjukan kualitas udarayang berbeda . hal ini disebab kan jumlah atifitas manusia yang berbeda tiap-tiap lokasi dan waktu akan mempengaruhi kualitas lingkungan sekitar.
4. PENUTUP
Pada hasil penelitian Alat Pemantau Kualitas Lingkungan ini dapat ditarik kesimpulan: 1. Alat Pemantau Lingkungan ini telah selesai dibuat dan dapat mengukur dengan mengunakan sensor BMP280 sebagai sensor tekanan (ketinggian dan suhu), sensor DHT11 sebagai sensor suhu dan kelembapan, sensor MQ135 sebagai sensor kualitas udara, kamera sebagai pemgambilan foto lingkungan dan GPS sebagai penentuan lokasi pemantauan kualitas lingkungan.
16
2. Dari hasil penelitian yang dilakukan alat Pemantau Kualitas Lingkungan Portable mempunyai rata-rata eror pembacaan antara lain suhu mempunyai nilai eror 0.7%, kelembapan mempunyai eror 6.9%, battery mempunyai eror 0%, dan ketinggian mempunyai eror 35%.
3. Sistem komunikasi RF 433Mhz dan RF 5.8Ghz dapat bekerja dengan baik dengan jarak hingga 500 meter secara horizontal dengan kualitaas pengiriman yang baik di luar ruangan tanpa adanya halangan.
4. Dibagian ground station dapat menampilkan tampilan visual dengan baik sesuai data parameter yang dikim dari alat pemantau lingkungan.
5. Kualitas lingkungan dipengarui oleh aktifitas manusia sesuai dengan waktu dan lokasi uji coba alat pemantau lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
BMP280. (2017, july 4). Retrieved from Bosch Sensortec:
https://ae-bst.resource.bosch.com/media/_tech/media/datasheets/BST-BMP280-DS001-18.pdf DHT11. (2017, july 04). Retrieved from Micropik: www.micropik.com/PDF/dht11.pdf Hart, M. (2017, july 05). TinyGPS++. Retrieved from Arduiniana:
http://arduiniana.org/libraries/tinygpsplus/
Nastangin, & Ningsih, M. R. (2013). Sistem Pengendali Lampu Rumah Mengunakan Wireless RF 433Mhz. 1-11.
olimex. (2017, juli 13). Retrieved from
https://www.olimex.com/Products/Components/Sensors/SNS-MQ135/resources/SNS-MQ135.pdf
Ubaidillah, M. (2015). Alat Ukur Kualitas Udara Menggunakan Sensor Gas MQ135
Berbasis Mikrokontroller Atmega16a. Medan: Jurusan Metrologi Dan Instrumentasi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
wiring. (2017, july 2). Retrieved from
http://wiring.org.co/learning/basics/airqualitymq135.html
Yudhaniristo. (2014). Prototipe Alat Monitoring Radioaktivitas Lingkungan, Cuaca, dan Kualitas Udara Secara Online dan Perodik Berbasis Arduino. Jakarta: Teknik Informatika Falkutas Sains dan Teknologi UIN.
Zulni, A. (2015). Sistem Pendeteksi Kebocoran Gas dan Kualitas Udara di Laboratorium Pendidikan Kimia UIN Jakarta. Jakarta: Jurusan Teknik Informatika Fakultas Sains dan Teknologi UIN.
