PERANCANGAN PENDETEKSI AMONIA MENGGUNAKAN SENSOR MQ-137 DENGAN SOFTWARE VISUAL BASIC BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 SKRIPSI

(1)

PERANCANGAN PENDETEKSI AMONIA MENGGUNAKAN SENSOR MQ-137 DENGAN SOFTWARE VISUAL BASIC

BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535

SKRIPSI

EPIPHANIAS R.J.S 160821032

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

(2)

PERANCANGAN PENDETEKSI AMONIA MENGGUNAKAN SENSOR MQ-137 DENGAN SOFTWARE VISUAL BASIC

BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Sarjana Sains

EPIPHANIAS R.J.S 160821032

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

(4)

PERANCANGAN PENDETEKSI AMONIA MENGGUNAKAN SENSOR MQ-137 DENGAN SOFTWARE VISUAL BASIC

BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535

ABSTRAK

Sisa metabolisme tubuh manusia sering kali menimbulkan permasalahan bagi lingkungan. Diantara sisa metabolisme tersebut adalah urin. Amonia merupakan senyawa yang ada di dalam urin, yang bersifat basa dan bila terkena sinar atau panas akan menimbulkan bau menyengat. Bau amonia tersebut berasal dari peruraian urea sebagai komponen bahan organik terbanyak dalam urin oleh jasad renik menjadi energi dan gas NH3. Alat pendeteksi Amonia sangat tepat untuk diterapkan dalam hal ini,terutama didalam bagian kesehatan. sensor MQ-137 yang akan mendeteksi Amonia didalam tubuh melalui nafas, Mikrokontroller Atmega 8535 sebagai pengendali input yang masuk, dan akan di kirim ke Laptop sebagai output melalui Kabel USB To TTL. Pada penelitian ini semua sistem diuji keberhasilannya.

Kata Kunci : Sensor MQ-137, Mikrokontroller ATmega 8535, USB To TTL, Laptop.

(5)

AMMONIA DETECTION DESIGN USING MQ-137 SENSOR WITH SOFTWARE VISUAL BASIC BASED ON ATMEGA

8535 MICROCONTROLLER

Abstract

The rest of the human body's metabolism often causes problems for the environment. Among the remaining metabolism is urine. Ammonia is a compound that is in the urine, which is alkaline and when exposed to light or heat will cause a strong odor. The smell of ammonia comes from the decomposition of urea as the largest component of organic matter in urine by microorganisms into NH3 energy and gas. Ammonia detection devices are very appropriate to be applied in this case, especially in the health section. the MQ-137 sensor which detects Ammonia in the body through the breath, the Atmega 8535 Microcontroller as input input controller, and will be sent to the Laptop as output via USB To TTL Cable. In this study all systems were tested for success.

Keywords: Sensor MQ-137, ATmega 8535 microcontroller, USB To TTL, Laptop

(6)

KATA PENGHARGAAN

Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa,dengan berkat Nya penyusunan Skripsi ini dapat diselesaikan.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan Kepada berbagai pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaikan skripsi ini yaitu Kepada:

1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara .

2. Bapak Dr.Perdinan Sinuhaji,MS selaku Ketua Program Studi S1 Fisika Fakultas MIPA Universitas Sumatra Utara .

3. Bapak Dr. Bisman Perangin-Angin M.Eng.Sc selaku Pembimbing 1 yang telah membimbing dan mengarahkan dalam menyelesaikan Skripsi.

4. Bapak Prof. Dr. Marhaposan Situmorang selaku Penguji 1 yang telah memberi saran, kritik dan mengarahkan dalam menyelesaikan Skripsi.

5. Bapak Drs. Aditia Warman,M.Si selaku Penguji 1 yang telah memberi saran, kritik dan mengarahkan dalam menyelesaikan Skripsi

6. Seluruh Staf Pengajar/Pegawai Program Studi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara .

7. Ayahanda Marojahan Siagian dan Ibunda Tumiar Samosir (+) tercinta yang telah memberikan bantuan berupa dukungan moril dan material yang sangat membantu dalam menyelesaikan Skripsi

8. Sahabat - sahabat khususnya Juwita,Lilis,Grace,Siti,Rika, yang telah memberikan support.

(7)

9. Berty, Sahat dan Valentine sebagai Patner yang berjuang bersama dalam menyelesaikan Penelitian dan Skripsi.

10. Bg Oky, popy, ito Maruli, bg Heryanto, Nice yang telah memberi motivasi dan suport

11. Rekan Ekstensi Fisika yang memberikan bantuan penulisan untuk menyelesaikan Skripsi.

Penulis menyadari bahwa penyusunan Skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan dan kelemahan.Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak guna penyempurnaan laporan dimasa yang akan datang.

Akhir kata, semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan Mahasiswa dan pembaca sekalian demi menambah pengetahuan tentang Skrpsi.

Medan, Agustus 2018 Penulis

(EPIPHANIAS R.J.S)

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN i

PERNYATAAN ii

ABSTRAK iii

Abstract iv

PENGHARGAAN v

DAFTAR ISI vii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR TABEL x

DAFTAR LAMPIRAN xi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.3. Batasan Masalah 2

1.4. Tujuan Penelitian 2

1.5. Manfaat Penelitian 3

1.6. Sistematika Penulisan 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Amonia (NH3) 4

2.1.1. Efek Amonia berlebih 5

2.1.2. Efek terhadap Kesehatan 6

2.2. Sensor MQ-137 8

2.3.USB To TTL 8

2.4. Mikrokontroller 11

2.4.1. Mikrokontroller AVR ATmega 8535 11 2.4.2.Arsitektur AVR ATmega 8535 11 2.4.3.Konfigurasi Pin ATmega 8535 14 2.4.4.Deskripsi pin-pin pada ATmega 8535 15

2.4.5.Peta memori ATmega 8535 17

2.4.5.1. Memori program dan data ATmega 8535 17

(9)

2.4.6. Status register 18

2.5. Buzzer 19

2.6. Visual Basic 21

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1. Perancangan Diagram Blok sistem 23

3.1.1 Penjelasan fungsi tiap blok sistem 23

3.2. Rangkaian Sensor MQ-137 24

3.3. Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8535 24

3.4. Rangkaian USB To TTL 25

3.5. Rangkaian Buzzer 26

3.6. Rangkaian Lengkap 26

3.9. Flowchat System 28

BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISA

4.1. Pengujian Sensor MQ-137 29

4.2. Pengujian Mikrokontroller Atmega 8535 29

4.3. Pengujian Buzzer 31

4.4. Pengujian keseluruhan alat 32

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 33

5.2. Saran 33

DAFTAR PUSTAKA 34

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 EIA 232E 9

Tabel 2.2 Deskripsi pin-pin AVR ATmega8535 15

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran pada Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535 30

Tabel 4.2 Data hasil pengujian Alat 31

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Batas tegangan V24/EIA 232 10

Gambar 2.2 kabel Penghubung USB ke RS232 11

Gambar 2.3 Blok Diagram dan Arsitektur ATmega 8535 13

Gambar 2.4 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega8535 14

Gambar 2.5 Memori AVR ATmega8535 18

Gambar 2.6 Status Register 18

Gambar 2.7 Bentuk, struktur dan simbol piezoelectric buzzer 20

Gambar 2.8 Bentuk fisik piezo Buzzer 21

Gambar 3.1 Diagram Blok 22

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor MQ-137 23

Gambar 3.3 Rangkaian ATmega 8535 24

Gambar 3.4 Rangkaian USB To TTL 24

Gambar 3.5 Rangkaian Buzzer 25

Gambar 3.6 Rangkaian Lengkap 26

Gambar 3.7 Flowchart sistem 31

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Lampiran Judul Halaman 1. Listing Program Visual Basic untuk menampilkan grafik level air

dan alarm pada PC 47

2. Gambar Alat 48

3. Gambar Alat Secara Keselurukan 51

4. Rangkaian Lengkap Sistem 52

(13)

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Sisa metabolisme tubuh manusia sering kali menimbulkan permasalahan bagi lingkungan. Diantara sisa metabolisme tersebut adalah urin. Bau yang menyengat dari urin, terutama pada kamar mandi – kamar mandi umum menimbulkan permasalahan tersendiri bagi penggunanya ataupun orang yang berada di sekitar tempat tersebut. Keadaan ini dikarenakan bau urin yang sangat menyengat yang dapat menimbulkan gangguan pernapasan, rasa pusing hingga mual. Bau menyengat yang ditimbulkan berasal dari ammonia yang terkandung di dalam urin.

Amonia merupakan senyawa yang ada di dalam urin, yang bersifat basa dan bila terkena sinar atau panas akan menimbulkan bau menyengat.

Bau amonia tersebut berasal dari peruraian urea sebagai komponen bahan organik terbanyak dalam urin oleh jasad renik menjadi energi dan gas NH3.

Permasalahan tersebut banyak ditemukan di toilet-toilet rumah tangga ataupun di toilet umum.

Amonia (NH3) juga dapat menimbulkan dampak buruk bagi kesehatan dan lingkungan yaitu mengganggu pernapasan, iritasi selaput lendir hidung dan tenggorokan. pada konsentrasi 5000 ppm dapat menyebabkan ederma laryng, paru, dan akhirnya dapat menyebabkan kematian, iritasi mata (mata merah, pedih, dan berair) dan kebutaan total, iritasi kulit yang menyebabkan terjadinya luka bakar (frostbite).

Untuk itu kita memerlukan alat untuk mengetahui berapa kadar Amonia yang sudah ada didalam tubuh kita, dengan cara memanfaatkan Sensor MQ-137 yang berfungsi untuk mendeteksi Amonia didalam tubuh kita, dan Atmega 8535 yang akan memproses hasil dari sensor MQ-137 dengan output atau keluaran menggunakan LCD tingkat kadar amonia (NH₃

1.2 Rumusan Masalah

) di dalam Tubuh dapat kita ketahui.

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut : Dampak negatif amonia (NH₃) didalam tubuh manusia. Oleh karena

(14)

itu, yang menjadi permasalahan adalah bagaimana cara merancang sebuah alat yang mendeteksi amonia (NH3) dengan menggunakan Sensor MQ-137 sebagai pendeteksi amonia (NH3

1.3 Batasan Masalah

) dengan software visual basic berbasis mikrokontroler Aatmega8535.

Untuk membatasi masalah-masalah yang ada, maka penulis membatasi ruang lingkup masalah sebagai berikut:

1. Mendeteksi amonia (NH₃

2. Menggunakan Interface Komputer dengan sofware visual basic.

) yang ada di dalam tubuh.

3. Mikrokontroler Atmega8535 digunakan untuk memproses hasil dari Sensor MQ-137.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui rancang suatu alat pendeteksi kadar amonia (NH3

2. Untuk memanfaatkan sensor MQ-137 sebagai pendeteksi amonia (NH

) didalam tubuh manusia melalui nafas.

3

3. Untuk mengetahui penggunaan software visual basic.

) didalam tubuh.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini sebagai berikut:

1. Dapat membantu masyarakat dalam mendeteksi kadar amonia (NH3

2. Memanfaatkan sensor MQ-137 untuk mendeteksi kadar amonia (NH ) dalam tubuh yang berlebihan.

3)

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memberi gambaran dalam mempermudah serta memahami tentang sistematika kinerja dari alat PERANCANGAN PENDETEKSI AMONIA DENGAN SENSOR MQ-137 DENGAN SOFTWARE VISUAL BASIC

(15)

BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 , maka penulis menulis proposal dengan sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB 1 : PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA

Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain tentang sensor MQ-137, Mikrokontroller ATmega 8535, Kabel USB To TTL, Buzzer, Amonia, dan lain-lain.

BAB 3 : PERANCANGAN ALAT

Pada bab ini akan dibahas perancangan dari alat , yaitu diagram blok dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir.

BAB 4 : HASIL DAN ANALISIS

Pada bab ini berisikan tentang pengujian alat dan juga analisa data yang diperoleh dari pengujian alat yang dibuat.

BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari pembahasan yang dilakukan dari penelitian ini serta saran yang berkaitan dengan seluruh proses perancangan dan pembuatan skripsi ini.

DAFTAR PUSTAKA

(16)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Amonia (NH3

Ammonia adalah )

bahan kimia dengan formula kimia NH3. Molekul ammonia mempunyai bentuk segi tiga.Ammonia terdapat di atmosfer dalam kuantiti yang kecil akibat bahan organik. Ammonia juga dijumpai di dalam tanah, dan di tempat berdekatan dengan gunung berapi. Oleh itu, ammonia juga terdapat di planet dan satelit semua planet lain. 10% larutan ammonia dalam air mempunyai pH 12. Ammonia dalam bentuk cair mempunyai muatan haba yang sangat tinggi.

Ammonia cair terkenal dengan sifat keterlarutannya. Ia dapat melarutkan logam alkali dengan mudah untuk membentuk larutan yang berwarna dan dapat mengalirkan elektrik dengan baik. Ammonia dapat larut dalam air. Larutan ammonia dengan air mempunyai sedikit ammonium hidroksida (NH₄OH).

Ketumpatan maksimum bagi ammonia yang larut dalam air untuk membentuk larutan adalah 880 kg m^-3. 100 dm³ dapat berpadu dengan 100 cm³ air. Ammonia tidak menyokong pembakaran, dan tidak akan terbakar kecuali dicampur dengan oksigen, di mana ammonia terbakar dengan nyalaan hijau kekuningan muda.

Ammonia dapat meledak jika dicampur dengan udara. Karena kegunaan ammonia yang banyak, ammonia adalah antara bahan kimia yang paling banyak dihasilkan.

Sebelum mulanya Perang Dunia Pertama, ammonia diperoleh dengan menyulingkan sayur dan hewan bernitrogen, atau percampuran garam-garam ammonium dengan hidrooksida alkali.

Nilai pH suatu larutan diukur dalam skala logaritmik dengan nilai 0,0 sebagai ukuran paling asam dan 14,0 sebagai nilai paling basa. Larutan dengan pH 7,0 dianggap sebagai larutan netral. Oleh karena itu untuk mengetahui apakah suatu larutan asam, basa, atau netral, nilai pH larutan tersebut harus diketahui.

Saat mengukur nilai pH suatu larutan, pada dasarnya kita menghitung jumlah ion hidrogen (H +) dan ion hidroksil (OH-) yang terdapat dalam sampel. Peningkatan ion hidrogen berarti larutan akan semakin asam, sementara pengurangan ion hidrogen (H +) dan penambahan ion hidroksil (OH-) akan membuat larutan semakin basa. PH amonia sekitar 11,5 yang artinya bersifat basa.

(17)

Sifat Fisika Amonia

 Amonia dalam suhu kamar berwujud gas yang tidak berwarna.

 Memiliki bau yang sangat menyengat dan mempunyai rasa seperti logam alkali atau sabun. Ketika dihirup bisa membua air mata mengalir.

 Lebih ringan dari udara sehingga akan bergerak ke atas pada keadaan normal. Gas ini sering jatuh ke bawah dan terakumulasi bersama air hujan.

 Amonia larut dalam air. Perbandingannya 1 liter air berbanding dengan 1300 liter volume gas amonia. Karena kelarutannya dalam air sangat tinggi gas ini jarang dijumpai di atas permukaan air.

 Gas amonia dapat dengan mudah diubah wujudnya ke cair dengan mengkondisikannya pada tekanan 8 sampai dengan 10 atmosfer (atm).

 Gas amonia mendidih pada suhu 239º K (-35º C) pada tekanan 1 atm.

2.1.1 Efek Amonia Berlebih

Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH₃. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia). Walaupun amonia memiliki sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, amonia sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Pekerjaan Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan amonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm volum, atau 8 jam untuk 25 ppm volum. Kontak dengan gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian. Sekalipun amonia di AS diatur sebagai gas tak mudah terbakar, amonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup, dan pengangkutan amonia berjumlah lebih besar dari 3.500 galon (13,248 L) harus disertai surat izin. Amonia yang digunakan secara komersial dinamakan amonia anhidrat. Istilah ini menunjukkan tidak adanya air pada bahan tersebut. Karena amonia mendidih di suhu -33 °C, cairan amonia harus disimpan dalam tekanan tinggi atau temperatur amat rendah. Walaupun begitu, kalor penguapannya amat tinggi sehingga dapat ditangani dengan tabung reaksi biasa di dalam sungkup asap. "Amonia rumah" atauamonium hidroksida adalah larutan NH₃ dalam air. Konsentrasi larutan tersebut diukur dalam satuan baumé. Produk larutan komersial amonia berkonsentrasi tinggi

(18)

biasanya memiliki konsentrasi 26 derajat baumé (sekitar 30 persen berat amonia pada 15.5 °C).^[7] Amonia yang berada di rumah biasanya memiliki konsentrasi 5 hingga 10 persen berat amonia. Amonia umumnya bersifat basa (pKb=4.75), namun dapat juga bertindak sebagai asam yang amat lemah (pKa=9.25). Nilai pH atau ‘potentiometric hydrogen’ pada dasarnya merupakan indikator untuk mengukur kadar keasaman suatu larutan. Nilai pH suatu larutan diukur dalam skala logaritmik dengan nilai 0,0 sebagai ukuran paling asam dan 14,0 sebagai nilai paling basa. Larutan dengan pH 7,0 dianggap sebagai larutan netral. Oleh karena itu untuk mengetahui apakah suatu larutan asam, basa, atau netral, nilai pH larutan tersebut harus diketahui. Saat mengukur nilai pH suatu larutan, pada dasarnya kita menghitung jumlah ion hidrogen (H +) dan ion hidroksil (OH-) yang terdapat dalam sampel. Peningkatan ion hidrogen berarti larutan akan semakin asam, sementara pengurangan ion hidrogen (H +) dan penambahan ion hidroksil (OH-) akan membuat larutan semakin basa. PH amonia sekitar 11,5 yang artinya bersifat basa.

Amonia memiliki kemampuan menetralisir asam dan saat dilarutkan dalam air akan membentuk amonium bermuatan positif (NH4 +) dan ion hidroksida yang bermuatan negatif (OH-). Bronkitis, penyakit yang bisa kembali sembuh sempurna dan bisa juga bersifat serius / parah. Untuk pengobatan penyakit Bronkitis diperlukan penanganan yang tepat. Iritasi terhadap saluran pernapasan, hidung, tenggorokan dan mata terjadi pada 400-700 ppm. Sedang pada 5000 ppm menimbulkan kematian. Kontak dengan mata dapat menimbulkan iritasi hingga kebutaan total. Kontak dengan kulit dapat menyebabkan luka bakar (frostbite).

Gamgar Mekanisme amoniak dalam makhluk hidup

2.1.2 Efek Terhadap Kesehatan

• Efek Jangka Pendek (Akut)

Iritasi terhadap saluran pernapasan, hidung, tenggorokan dan mata terjadi pada 400-700 ppm. Sedang pada 5000 ppm menimbulkan kematian. Kontak dengan mata dapat menimbulkan iritasi hingga kebutaan total. Kontak dengan kulit dapat menyebabkan luka bakar (frostbite).

• Efek Jangka Panjang (Kronis)

(19)

Menghirup uap asam pada jangka panjang mengakibatkan iritasi pada hidung, tenggorokan dan paru-paru dan bronkitis.Sebelum membahas bagaimana cara mengatasi Bronkitis, ada baiknya bila kita mengetahui terlebih dahulu apa itu Bronkitis.

Amonia adalah gas tak berwarna dengan bau tajam yang sangat mudah bercampur dengan air. Ini adalah bahan kimia serbaguna yang digunakan untuk makanan dan pupuk, larutan pembersih, pendinginan, industri tekstil, dan sebagai komponen bahan bakar. Keracunan ammonia biasanya karena asupan disengaja atau tidak disengaja (menelan, terhirup dalam, atau kontak kulit) dari setiap produk yang mengandung senyawa ammonia. Kondisi ini didiagnosis berdasarkan riwayat klinis, kombinasi tanda dan gejala, dan tes tambahan (yang mungkin termasuk, dalam beberapa kasus, studi radiologi dan tes laboratorium).

Amonia umumnya dikeluarkan dari tubuh melalui siklus urea jalur metabolisme di hati dan ekskresi selanjutnya melalui ginjal. Namun, setelah kerusakan hati, proses metabolisme ini terganggu dan mengarah kepada peningkatan kadar serum amonia. (McMillin, M, 2012) Sehingga amonia dianggap sebagai faktor penting dalam patogenesis EH, hal ini dibuktikan dengan :

 Amonia yang dihasilkan oleh usus, dan jumlah terbanyak adalah berasal dari bakteri

 Konsentrasi amonia dalam darah portal tinggi, dan pengambilan amonia tertinggi terjadi dalam hati

 Ditemukannya konsentrasi amonia yang tinggi dalam sirkulasi sistemik dan dalam cairan serebrospinal pasien dengan EH

 Faktor penyebab EH mengakibatkan peningkatan amonia dalam darah atau menghasilkan paparan dari jaringan otak menjadi amonia. (Cordoba,Juan. 2014).

Amonia dihasilkan dalam jaringan yang berbeda dari pemecahan asam amino dan zat nitrogen lainnya. Dalam kondisi fisiologis normal, amonia memasuki sirkulasi portal dari saluran pencernaan, di mana ia berasal dari bakteri-bakteri usus dan dari pemecahan glutamin (asam amino) dalam usus kecil. (Cordoba,Juan. 2014).

Selain usus dan hati, ginjal dan otot berkontribusi untuk mengatur tingkat amonia pembuluh darah. Dalam otot, amonia diubah menjadi glutamin melalui aksi glutamin sintetase. Percobaan pada sukarelawan yang normal menunjukkan

(20)

bahwa 50% dari disuntikkan 15N-amonia dibuang oleh otot-otot. Kemampuan otot untuk “memperbaiki” jumlah yang cukup amonia dalam darah menjadi hal penting untuk mengatur amonia arteri dalam kasus kegagalan hati dan menyoroti pentingnya menjaga massa otot yang memadai pada pasien dengan EH. Hal ini berlaku secara umum bahwa pada otot yang beristirahat adalah organ yang memakai amonia. Namun, saat sedang latihan berat, otot melepaskan amonia . Faktor utama yang mengakibatkan peningkatan amonia darah pada gagal hati adalah penurunan kemampuan hati untuk menghasilkan urea dan glutamin.

2.2 Sensor MQ-137

Sensor MQ 137 adalah piranti yang mengubah besaran fisik menjadi besaran fisik lain, dalam hal ini adalah perubahan kimia sensor menjadi besaran listrik.

Sensor gas untuk mendeteksi gas Amonia Spesifikasi :

• Catu daya heater : 5V AC/DC

• Catu daya rangkaian : 5VDC

• Range pengkururan Amonia : 5 - 500ppm

• Mampu mendeteksi gas Amonia

• Output : analog (perubahan tegangan) dengan tambahan Rload

Sensor gas MQ137 memiliki sensitivitas yang tinggi terhadap Amonia, juga amina organik lainnya. Sensornya bisa jadi Digunakan untuk mendeteksi gas berbeda yang mengandung Amonia.

2.3 USB To TTL

EIA 232 merupakan antarmuka serial yang paling banyak digunakan, yang merupakan kombinasi untai-untai paling populer pada V24 ditambah spesifikasi elektrik V28 ditambah aspek lain untuk implementasi pada laju bit sampai dengan 20 kbit/detik. Sebagai contoh, EIA232 melibatkan definisi sambungan pin yang akan digunakan bersama-sama dengan sambungan 25-pin meskipun biasanya hanya sebagian yang digunakan. Antarmuka EIA232 pertama kali diperkenalkan pada tahun 1962 dan mengalami perkembangan menjadi EIA232C pada tahun 1969, yang kemudian digantikan oleh EIA232D pada tahun 1987, tetapi tipe C

(21)

masih sangat banyak digunakan. Tabel 1 menunjukkan antarmuka EIA 232 secara rinci dengan pin ekivalen pada C24.

Tabel 2.1 EIA 232E Jenis Operasi

Jumlah penggerak dan penerima per jalur

Kecepatan bit maksimum Kapasitansi jalur maksimum Tegangan keluaran penggerak Tahanan Beban penggerak Sensitivitas penggerak Tahanan masukan penerima

Ujung Tunggal 1

20 kbit/detik 2500 pF

± 5V - ±15 V 3 kohm -7 kohm

± 3V

3 kohm -7 kohm

Karakteristik elektris antarmuka V24 didefenisikan oleh rekomendasi V28.

Rekomendasi ini menspesifikasikan bahwa untai-untai tak seimbang digunakan dengan tegangan positif antara 3 dan 25 V yang menyatakan keadaan ON untuk untai kendali, dan biner 0 untuk untai data. Tegangan -3 sampai -25 V menyatakan keadaan OFF dan biner 1; hal ini ditunjukkan oleh gambar 7. Semua tegangan diambil berdasar penghantar pentanahan. Laju bit maksimum yang diperbolehkan adalah 20 kbit/detik untuk jarak 15 m. Rekomendasi V28 beberapa waktu yang lalu dan karakteristik elektriknya tidak kompatibel dengan teknologi IC, juga terbatas dalam hal kecepatan dan jarak. Dua standar baru dari EIA 423 dan EIA 422 telah diadopsi oleh ITU-T sebagai rekomendasi V10 dan V11.

+25

+3

0 -3

-25

Isyarat disini dikenal sebagai biner 0 atau ON

Daerah Transisi

Isyarat disini dikenal sebagai biner 1 atau OFF

Tegangan (V)

Gambar 2.1 Batas tegangan V24/EIA 232

(22)

Kabel USB_RS232 adalah kabel dari keluarga USB ke RS232 level Serial UART konverter. Kabel yang dengan cepat dan mudah untuk menghubungkan antarmuka perangkat RS232 level serial UART ke USB. Setiap kabel USB-RS232 berisi papan sirkuit elektronik internal yang kecil. Elektronik terintegrasi juga termasuk pengukur tingkat RS232 ditambah Tx dan Rx LED yang memberikan indikasi proses program pada kabel. Jenis Aplikasi: USB ke RS232 serial level konverter, antarmuka mikrokontroller UART atau I/O ke USB, antarmuka FPGA atau PLD ke USB, USB kontrol industry.

Fitur USB to TTL: kabel converter USB-RS232 menyediakan antarmuka serial USB ke RS232 dengan ujung sambungan yang disesuaikan. Seluruh protokol USB ditangani oleh elektronik pada USB kabel. Antarmuka komunikasi EIA/TIA -232 dan V.28/V.24 dengan daya rendah. Antarmuka UART didukung untuk 7 atau 8 bit data, 1 atau 2 tahap bit dan ganjil/genap/tandai/spasi/tanpa paritas. EEPROM internal dengan area yang dapat ditulisi pengguna. Indikasi visual dari lalu lintas Tx dan Rx melalui LED di konektor USB yang transparan.

Tingkat pengiriman data 300 baud ke 1 Mbaud. Rentang suhu beroperasi -40°C ke + 85°C. Panjang kabel adalah 1,80 meter (6 kaki).

Gambar 2.2 kabel Penghubung USB ke RS232

2.4 Mikrokontroler

Mikrokontroler adalah suatu sistem komputer lengkap dalam satu chip.

Lengkap dalam artian memiliki unit CPU, port I/O (paralel dan serial), timer, counter, memori RAM untuk penyimpanan data saat eksekusi program, dan memori ROM tempat dari mana perintah yang akan dieksekusi. Dan merupakan

(23)

suatu komponen elektronik kecil yang mengendalikan operasi komponen elektronik lain pada suatu sirkuit elektronik.

2.4.1 Mikrokontroler AVR Atmega 8535

Mikrokontroler ATmega 8535 merupakan mikrokontroler 8-bit teknologi CMOS dengan konsumsi daya rendah yang berbasis arsitektur enhanced RISC AVR. Dengan eksekusi intruki yang sebagian besar hanya menggunakan suatu siklus clock, ATmega 8535 mencapai throughput sekitar 1 MIPS per MHZ yang mengizinkan perancang sistem melakukan optimasi konsumsi daya verus kecepatan pemrosesan.

2.4.2 Arsitektur AVR ATmega 8535

Mikrokontroler AVR memiliki arsitektur RISC 8 bit, dimana semua intruksi dikemas dalam kode 16-bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 (satu) siklus clock, berbeda dengan instruksi MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock. Selain itu AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computing). Secara garis besar arsitektur mikrokontroler ATMega8535 memiliki bagian sebagai berikut :

1. Port I/O 32 bit, yang dikelompokkan dalam Port A, Port B, Port C dan Port D.

2. Analog to Digital Converter 10-bit sebanyak 8 input.

3. Timer/counter sebanyak 3 buah dengan compare mode.

4. CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register.

5. SRAM sebesar 512 byte.

6. Memory Flash sebesar 8 Kbyte dengan kemampuan read while write.

7. Interupsi Internal maupun eksternal.

8. Port Komunikasi SPI.

9. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.

10. Analog Comparator.

11. Komunikasi serial standar USART dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

Frekuensi clock maksimum 16 MHz.

12. PORT USART untuk komunikasi serial.

(24)

Media penyimpan program berupa flash memory, sedangkan penyimpan data berupa SRAM (Static Random Acces Memory) dan EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory). Untuk komunikai data tersedia fasilitas SPI (Serial Peripheral Interface), USART (Universal Shynchronous and Asyncrhonous Serial Receiver and Transmitter), serta TWI (Two-wire Serial Interface). Di samping itu terdapat fitur tambahan, antara lain AC (Analog Comparator), 8 kanal 10-bit ADC (Analog to Digital Converter), 3 buah Timer/Counter, WDT (Watchdog Timer), manajemen penghematan daya (Sleep Mode), serta osilator internal 8 Mhz. seluruh fitur terhubung ke bus 8 bi. Unit interupsi menyediakan sumber interupsi hingga 21 macam.

(25)

Gambar 2.3 Blok Diagram dan Arsitektur ATmega 8535 2.4.3 Konfigurasi pin Mikrokontroler ATmega 8535

Di bawah merupakan konfigurasi pin mikrokontroler AVR ATmega 8535 yaitu :

(26)

1. VCC : merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan pin catu daya.

2. GND : merupakan pin ground.

3. Port A (PA0..PA7 : merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.

4. Port B (PB0..PB7) : merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu timer/counter, komparator analog dan SPI.

5. Port C (PC0..PC7) : merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu TWI, komparator analog, input ADC dan Timer Oscilator.

6. Port D (PD0..PD7) : merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.

7. RESET : merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler.

8. XTAL1 dan XTAL2 : merupakan pin masukan clock eksternal.

9. AVCC : merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10. AREF : merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.

Gambar 2.4 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega8535

(27)

2.4.4 Deskripsi pin-pin pada Mikrokontroler ATMega8535

Untuk keterangan lebih lanjut dibawah ini merupakan sebuah tabel yang menjelaskan konfigurasi pin mikrokontroler ATmega 8535 secara rinci, yaitu:

Tabel 2.3 Deskripsi pin-pin AVR ATmega8535

No.Pin Nama Pin Keterangan

10 VCC Catu daya

11 GND Ground

40 – 33 Port A : PA0- PA7 (ADC0- ADC7)

Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor. Port ini juga dimultipleks dengan masukan analog ke ADC 8 kanal

1-7 Port B : PB0 –

PB7

Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor.Fungsi lain dari port ini masing masing adalah :

PB0 : To (timer/counter0 external counter input)

PB1 : T1 (timer/counter1 external conter input)

PB2 : AIN0 (analog comparator positive input)

PB3 : AIN1 (analog comparator positive input)

PB4 : SS (SPI slave select input)

PB5 : MOSI (SPI bus master input/slave input)

PB6 : MISO (SPI bus master input/slave input)

PB7 : SCK (SPI bus serial clock) 22 – 29 Port C : PC 0 –

PC 7

Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor. Dua pin yaitu PC6 dan PC7 berfungsi sebagai osilator eksternal untuk

(28)

timer/counter 2.

14-21 Port D : PD0 – PD7

Port I/O dua arah dilengkapi internal pull up resistor. Fungsi lain dari port ini masing masing adalah :

PD0 : RXD (UART input line) PD1 : TXD (UART input line)

PD2 : INT0 (eksternal interrupt 0 input) PD3 : INT 1 (eksternal interrupt 1 input) PD4 : OC1B ( timer/counter 1 output compare B match input)

PD5 : OC1A ( timer/counter 1 output compare A match input)

PD6 : ICP (timer/counter1 input capture pin)

PD7 : OC2 (timer/counter2 output compare match output)

9 RESET Masukan reset. Sebuah reset terjadi jika pin ini diberi logika low melebihi periode minimum yang diperlukan.

13 XTAL 1 Masukan ke inverting oscillator amplifier dan masukan ke rangkaian internal clock.

12 XTAL 2 Keluaran dari inverting oscillator amplifier

30 AVCC Catu daya untuk port A dan ADC

31 AGND Analog Ground

32 AREF Refrensi masukan analog untuk ADC 2.4.5 Peta Memori ATmega 8535

Mikrokontroler AVR ATmega 8535 memiliki dua jenis memori yaitu (1) memori data (SRAM) dan (2) memori program (memori Flash). Di samping itu juga dilengkapi dengan EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only

(29)

Memory) untuk penyimpanan data tambahan yang bersifat non-volatile. Memori EEPROM ini mempunyai lokasi yang terpisah dengan sistem register alamat, register data dan register kontrol yang dibuat khusus untuk EEPROM.

2.4.5.1 Memori Program dan Data

Mikrokontroler ATmega 8535 memiliki On-Chip In-System Reprogrammable Flash Memory untuk menyimpan program. Untuk alasan keamanan, memori program dibagimenjadi dua bagian yaitu (1) Boot Flash Section dan (2) Application Flash Section. Boot Flash Section digunakan untuk meyimpan program Boot Loade, yaitu program yang harus dijalankan pada saat AVR reset atau pertama kali diaktifkan. Application Flash Section digunakan untuk menyimpan progam aplikasi yang dibuat pengguna. Mikrokontroler AVR tidak dapat menjalankan program aplikasi ini sebelum menjalankan Boot Loader.

Besarnya memori Boot Flash Section dapat diprogram dari 128 word sampai 1024 word tergantung setting pada konfigurasi bit di-register BOOTSZ. Jika Boot Loader diproteksi, maka program pada Application Flash Section juga sudah aman.

Memori data dibagi menjadi tiga yaitu :

1. Terdapaat 32 register keperluan umum (general purpose register_GPR biasa disebut register file di dalam teknologi RISC)

2. Terdapat 64 register untuk keperluan input/output (I/O register)

3. Terdapat 512 byte SRAM internal. Selain itu, terdapat pula EEPROM 512 byte sebagai memori data yang dapat diprogram saat beroperasi. I/O register dan memori SRAM pada mikrokontroler AVR ATmega 8535.

(30)

Gambar 2.5 Memori AVR ATmega8535

2.4.6 Status Register

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler.

Gambar 2.6 Status Register

1. Bit7  I (Global Interrupt Enable), Bit harus di Set untuk meng-enable semua jenis interupsi.

2. Bit6  T (Bit Copy Storage), Instruksi BLD dan BST menggunakan bit T sebagai sumber atau tujuan dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit T menggunakan instruksi BST, dan sebaliknya bit T dapat disalin kembali kesuatu bit dalam register GPR dengan menggunakan instruksi BLD.

3. Bi5  H (Half Cary Flag)

(31)

4. Bit4  S (Sign Bit) merupakan hasil operasi EOR antara flag –N (negative) dan flag V (complement overflow).

5. Bit3  V (Two’s Component Overflow Flag) Bit ini berfungsi untuk mendukung operasi matematis.

6. Bit2  N (Negative Flag) Flag N akan menjadi Set, jika suatu operasi matematis menghasilkan bilangan negatif.

7. Bit1  Z (Zero Flag) Bit ini akan menjadi set apabila hasil operasi matematis menghasilkan bilangan 0.

8. Bit0  C (Cary Flag) Bit ini akan menjadi set apabila suatu operasi menghasilkan carry.

2.5 Buzzer

Buzzer listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, buzzer merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, alarm pada jam tangan, bel rumah, peringatan mundur pada truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya.

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti- maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya.

Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.

Jenis buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah buzzer berjenis piezoelectric, hal ini dikarenakan buzzer piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke rangkaian elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.

(32)

Efek piezoelectric (Piezoelectric Effect) pertama kali ditemukan oleh dua orang fisikawan perancis yang bernama Piere curie dan Jaeques curie pada tahun 1880. Penemuan tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan jepang menjadi piezo electric buzzer dan mulai populer sejak 1970-an.

Seperti namanya, piezoelectric buzzer adalah jenis buzzer yang menggunakan efek piezoelectric untuk menghasilkan suara atau bunyinya.

Tegangan listrik yang diberikan ke bahan piezoelectric akan menyebabkan gerakan mekanis, gerakan tersebut kemudian diubah menjadi suara atau bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia dengan menggunakan diafragma dan resonator. Berikut ini adalah gambar bentuk, struktur dan simbol dasar sebuah piezoelectric buzzer.

Gambar 2.7 Bentuk, struktur dan simbol piezoelectric buzzer

Jika dibandingkan dengan speaker, piezo buzzer relatif lebih mudah untuk digerakan. Sebagai contoh, piezo buzzer dapat digerakkan hanya dengan menggunakan output langsung dari sebuah IC TTL, hal ini sangat berbeda dengan speaker yang harus menggunakan penguat khusus untuk menggerakkan speaker agar dapat mendapatkan intensitas suara yang dapat didengar oleh manusia.

(33)

Gambar 2.8 Bentuk fisik piezo Buzzer

Piezo Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi dikisaran 1-5 kHz untuk aplikasi ultrasonik. Tegangan operasional piezoelectric Buzzer pada umumnya berkisar diantara 3V hingga 12V.

Bahan piezo electric yang baik secara alami atau buatan manusia yang tersedia. Piezoelectriz bahan kelas buatan manusia, yang menimbulkan efek piezo listrik dan secara luas digunakan untuk membuat disc, jantung piezo buzzer ketika mengalami medan listrik bolak-balik mereka mereganggkan atau kompresi sesuai dengan frekuensi sinyal sehingga menghasilkan suara.

2.6 Visual Basic

Visual Basic adalah bahasa pemrograman berbasis Windows. Saat ini, Visual Basic adalah salah satu bahasa pemrograman yang terbaik. Visual Basic merupakan pengembangan dari Basic. Basic (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code) adalah sebuah bahasa pemrograman “kuno” yang merupakan awal dari bahasa-bahasa pemrograman tingkat tinggi lainnya. Basic dirancang pada tahun 1950-an dan ditujukan untuk dapat digunakan oleh para programmer pemula. Biasanya Basic diajarkan untuk para pelajar sekolah menengah yang baru mengenal komputer, serta digunakan untuk pengembangan program “cepat saji”

yang ringan dan menyenangkan.

Walaupun begitu, peran Basic lebih dari sekedar itu saja. Banyak programer handal saat ini memulai karirnya dengan mempelajari Basic. Sebagai bahasa pemrograman yang mutakhir, Visual Basic didesain untuk dapat memanfaatkan fasilitas Windows, khususnya Windows 95/97/98 dan Windows NT. Visual Basic

(34)

juga merupakan bahasa pemrograman Object Oriented Programming (OOP), yaitu pemrograman yang berorientasi objek. Visual Basic menyediakan objek-objek yang sangat kuat, berguna, dan mudah dipakai. Dengan fasilitas tersebut, membuat Visual Basic menjadi begitu diinginkan oleh programmer.

Microsoft Visual Basic (sering disingkat sebagai VB saja) merupakan sebuah bahasa pemrograman yang bersifat event driven dan menawarkan Integrated Development Environment (IDE) visual untuk membuat program aplikasi berbasis sistem operasi Microsoft Windows dengan menggunakan model pemrograman Common Object Model (COM). Visual Basic merupakan turunan bahasa BASIC dan menawarkan pengembangan aplikasi komputer berbasis grafik dengan cepat, akses ke basis data menggunakan Data Access Objects (DAO), Remote Data Objects (RDO), atau ActiveX Data Object (ADO), serta menawarkan pembuatan kontrol ActiveX dan objek ActiveX. Beberapa bahasa skrip seperti Visual Basic for Applications (VBA) dan Visual Basic Scripting Edition (VBScript), mirip seperti halnya Visual Basic, tetapi cara kerjanya yang berbeda.

Visual Basic yang sekarang digunakan oleh jutaan programmer adalah berawal dari sebuah Bahasa pemrograman yang diciptakan oleh Prof. Jhon Kemeny dan Thomas Kurtz pada tahun 1964 dengan nama BASIC yang kepanjangan dari Beginner All Purpose Symbolic Intruction Code. Bahasa BASIC ini tergolong bahasa pemrograman yang paling mudah dipelajari. Bill Gates, pendiri Microsoft, memulai bisnis softwarenya dengan mengembangkan interpreter bahasa Basic untuk Altair 8800, untuk kemudian ia ubah agar dapat berjalan di atas IBM PC dengan sistem operasi DOS. Perkembangan berikutnya ialah diluncurkannya BASICA (basic-advanced) untuk DOS. Setelah BASICA, Microsoft meluncurkan Microsoft QuickBasic dan Microsoft Basic (dikenal juga sebagai Basic Compiler).

(35)

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Perancangan Diagram Blok Sistem

Adapun diagram blok dari sistem yang dirancang adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini :

Gambar 3.1 Diagram blok

3.1.1 Penjelasan Fungsi Tiap Blok Sistem

1. Blok Mikronkontroler ATMega8535 : Berfungsi sebagai kontroler pengendali sistem

2. Blok sensor MQ-137 : Berfungsi sebagai pendeteksi amonia didalam tubuh.

3. Blok USB To TTL : Berfungsi sebagai komunikasi untuk menghubungkan Atmega8535 ke Laptop

4. Blok Laptop : Berfungsi menampilkan data hasil dari konversi USB To TTL 5. Blok Buzzer : Berfungsi sebagai indicator dalam mendeteksi Gas Amonia 6. Blok Amonia : gas yang yang ada di dalam tubuh manusia yang akan

dideteksi kadarnya melalui nafas.

(36)

3.2 Rangkaian Sensor MQ-137

Rangkaian Sensor MQ-137 pada alat ini berfungsi sebagai Pendetesi Gas Amonia yang ada didalam tubuh melalui nafas.

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor MQ-137

Dalam rangkaian ini,peneliti menggunakan Sensor MQ-137 untuk mendeteksi Gas Amonia didalam tubuh melalui nafas. Sensor gas untuk mengetahui kadar gas di luar ruang seperti amonia dan H2S yang berasal dari tempat pembuangan material dirumah atau dikantor. Selain itu sensor juga dapat digunakan untuk memonitor VOC.

Spesifikasi Teknis:

- Target Gas : Air Contaminant - Output : Resistance

- Typical Detection Range : 1ppm - 10ppm - Heater Voltage : 5 0.2 (DC/AC)

- Circuit Voltage : 5 0.2 VDC - Power Consumption : 15mW

- Sensor resistance : 10KW - 100KW diudara

3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8535

Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8535 pada alat ini fungsi berfungsi sebagai Kontroller atau pengenali sistem. Didalam pembuatan alat ini Mikrokontroler berfungsi sebagai otak dari rangkaian,disini mikrokontroler ATmega 8535 mengendalikan ammonia yg masuk melalui Sensor MQ-137.

Ada pun rangkaian ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

(37)

Gambar 3.3 Rangkaian ATmega 8535

3.4 Rangkaian USB To TTL

Untuk menghubungkan mikrokontroler dengan komputer diperlukan USB to TTL yang berfungsi mensinkronkan tegangan antara mikrokontroler dengan komputer/laptop. Sebelum ditampilkan di Laptop, Mikrokontroler ATmega 8535 akan member hasil output ke Laptop melalui USB To TTl.

Berikut rangkaiannya:

Gambar 3.4 Rangkaian USB To TTL

3.5 Rangkaian Buzzer

Buzzer adalah komponen yang berfungsi mengubah energi listrik menjadi energi suara/bunyi. Fungsi buzzer adalah sebagai komponen yang

(38)

memberikan sinyal peringatan. Buzzer dikendalikan oleh sebuah penguat arus dalam hal ini adalah transistor dengan memberikan logika 1 pada basis transistor akan menjenuhkan transistor sehingga arus akan mengalir dari sumber ke buzzer dan sebaliknya logika 0 akan memutuskan arus buzzer.

Berikut rangkaian Buzzer:

Gambar 3.5 Rangkaian Buzzer

3.6 Rangkaian Lengkap

Berdasarkan uraian-uraian yang telah dijelaskan pada bagian sebelumnya, maka dibuat rangkaian lengkap dari peralatan. Adapun rangkaian lengkap dari perancangan sistem ini dapat dilihat pada gambar

(39)

Gambar 3.6 Rangkaian Lengkap

(40)

3.7 Flowchart System

Inisialisasi

Membaca Output Sensor

Konversi Data dari Sensor

IF Kadar

Start

Buzzer Aktif

Buzzer Non Aktif

Kirim ke PC

Selesai

Gambar 3.7 Flowchart sistem

(41)

BAB 4 PEGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Sensor MQ-137

Dalam pengujian sensor MQ-137 ini, peneliti melakukan pengujian dengan cara memasukkan sebuah program ke sensor MQ-137 untuk mengetahui apakah sensor ini bekerja atau tidak. Berikut program nya.

float volt;

float amonia;

void setup() {

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0);

volt = sensorValue*0.004887;

amonia = (volt-0.31)/3*100;

if (amonia < 0){amonia=0;}

Serial.print("DATA,TIME,");

Serial.print(volt);

Serial.print(",");

Serial.println(amonia,1);

delay(1);

}

4.2 Pengujian Mikrokontroler ATmega 8535

Pengujian dilakukan dengan cara memprogram kemudian mengunduh dan menjalankan serta mengukur output dari IC tersebut. Pada awalnya dibuat program sederhana yaitu dengan memprogram port untuk mengeluarkan suatu data di masing-masing port, kemudian mengunduh ke IC target dan menjalankannya pada rangkaian. Setelah itu ukur tegangan setiap bit dari port dan bandingkan dengan program yang dibuat, jika tidak sesuai maka ada indikasi kesalahan dan perlu di cek kembali. Berikut ini adalah program yang diisikan pada rangkaian mikrokontroler ATMega8535.

DDRA = 0x00; PORTA = 0x00;

DDRB = 0x00; PORTB = 0x1B;

DDRC = 0x00; PORTC = 0×03;

DDRD = 0x00; PORTD = 0xFF;

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran pada Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

(42)

Pin-Pin Tegangan (Volt)

1 1,67

2 1,65

3 1,64

4 ‘;/1,62

5 1,60

6 1,61

7 1,60

8 1,59

9 4,96

10 4,96

11 0,01

12 0,39

13 0,69

14 4,62

15 4,96

16 1,62

17 1,61

18 1,62

19 1,61

20 1,62

21 1,73

22 0,65

23 0,78

24 0,76

25 1,26

26 1,61

27 1,48

28 1,59

29 1,46

30 4,96

31 0,01

32 4,96

33 1,38

34 1,44

35 1,38

36 1,40

37 1,38

38 1,43

39 1,39

40 0,28

(43)

4.3 Pengujian Buzzer

Dalam pengujian\ Buzzer ini, pengujian dilakukan dengan memasukkan program sederhana untuk mengetahui atau menjalankan Buzzer. Buzzer ini berfungsi sebagai peringat atau peringatan untuk alat tersebut. Beikut adalah programnya:

while(1) {

delay_ms(100);

buzzer=1;

delay_ms(100);

buzzer=0 }

Program yang sudah dimasukkan akan menghasilkan bunyi pada Buzzer, dan itu menandakan bahwa dalam pengujian untuk Buzzer berhasil.

4.4 Pengujian keseluruhan alat

Dalam pengujian Alat,maka kita memulai dengan menghembuskan nafas kearah sensor MQ-137 agar sensor tersebut mendeteksi seberapa banyak kadar Gas Amonia didalam tubuh kita dan akan mengubah gas ammonia dri Kimia menjadi besaran listrik yang Selanjutnya sensor MQ-137 akan mengirim nya ke Mikrokontroller, dan disana akan di control dan di olah untuk diubah dikirim ke Laptop melalui Kabel USB To TTL. Berikut tabel hasil pengujian alat tersebut.

Tabel 4.2 Data hasil pengujian Orang Pertama Waktu(Per

detik) Tegangan (Volt) Kadar Amonia (%)

8:33:28 0,36 1.7

8:33:29 0,37 1.9

8:33:30 0,36 1.7

8:33:31 0,36 1.7

8:33:32 0,36 1.7

8:33:33 0,36 1.6

8:33:34 0,36 1.6

(44)

Tabel 4.3 Data hasil pengujian Orang kedua Waktu(Per

11:12:43 0,50 6.4

11:12:44 0,50 6.3

11:12:45 0,51 6.6

11:12:46 0,53 6.6

11:12:47 0,53 7.4

11:12:48 0,54 7.3

11:12:49 0,55 7.7

Tabel 4.2 Data hasil pengujian orang ketiga Waktu(Per

11:16:44 0,32 0.4

11:16:45 0,32 0.3

11:16:46 0,32 0.4

11:16:47 0,33 0.7

11:16:48 0,33 0.6

11:16:49 0,33 0.7

11:16:50 0,33 0.6

32

(45)

Gambar 4.1 Gambar Hasil Pengujian

(46)

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Perancangan alat untuk mendeteksi kadar Amonia didalam tubuh manusia ini sangatlah efisien dan sangat berguna. Karena tidak banyak yang mengetahui dampak buruk dari kelebihan kadar Amonia didalam tubuh manusia.semakin tinggi kadar ammonia didalam tubuh,maka semakin berbahaya terhadap kesehatan tubuh,bahkan bisa mengakibatkan kematian.

Hanya dengan menghembuskan nafas ke Sensor MQ-137 maka kadar Amonia dalam Tubuh dapat dilihat.

2. Banyak Cairan atau gas yang berada didalam tubuh tanpa kita sadari,Dengan demikian peneliti menggunakan Sensor MQ-137 sebagai Sensor khusus mendeteksi Gas Amonia, karena Sensor gas MQ137 memiliki sensitivitas yang tinggi terhadap Amonia.

5.2 Saran

1. Diharapkan untuk penelitian selanjutnya dapat mengetahui Tempat atau Alat untuk pengkalibrasian Alat ini.

2. Diharapkan alat ini dapat diterapkan semua masyarakat,karena kesehatan itu penting untuk dijaga.

(47)

DAFTAR PUSTAKA

Abdul,T. 2007. Komunikasi Data dan Jaringan Komputer. Jakarta: Salemba Teknika

Retna Praetia dan Catur Edi Widodo, Teori dan Praktek Interfacing port paralel & port serial komputer dengan VB 6.0. Yogyakarta : Andi Yogyakarta Shakhashiri. 2008. Hemical Of The Week Amonia, NH3. General chemistry Wardhana, Lingga. 2011. Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535.

Purnomo, D. 2000. Mudah Menguasai Visual Basic 6. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

Millman, J. 2010. Electronic Devices and Circuits. Columbia : McGraw-Hill International Book Company.

http://kuliah.unpatti.ac.id/mod/page/view.php?id=61

http://afrizalsyahputra94.blogspot.com/2013/04/kelemahan-dan-kelebihan-visual- basic.html

http://arisherwandisaragih.blogspot.com/2013/01/pemrograman-visual-basic.html https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/visual-basic/

(48)

LAMPIRAN

(49)

1. Program float volt;

float amonia;

void setup() {

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

int sensorValue = analogRead(A0);

volt = sensorValue*0.004887;

amonia = (volt-0.31)/3*100;

if (amonia < 0){amonia=0;}

Serial.print("DATA,TIME,");

Serial.print(volt);

Serial.print(",");

Serial.println(amonia,1);

delay(1);

}

(50)

2. Rangkaian Lengkap

3. Gambar Alat

(51)

(52)