ALAT UKUR KUALITAS UDARA MENGGUNAKAN SENSOR GAS MQ
135 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA16A
TUGAS AKHIR
ASMER NOVRIANTO SITUMEANG
142411033
PROGRAM STUDI D3
METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ALAT UKUR KUALITAS UDARA MENGGUNAKAN SENSOR GAS MQ
135 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA16A
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli
Madya
ASMER NOVRIANTO SITUMEANG
142411033
PROGRAM STUDI D3
METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
PERSETUJUAN
Judul : Alat Ukur Kualitas Udara Menggunakan Sensor Gas MQ 135 Berbasis Mikrokontroller Atmega16A
Kategori : Tugas Akhir
Nama : Asmer Novrianto Situmeang
Nomor Induk Mahasiswa : 142411033
Program Studi : Diploma (D3) Metrologi dan Instrumentasi Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Juli 2017
Disetujui Oleh
Ketua Program Studi Dosen Pembimbing
D3 Metrologi dan Instrumentasi Tugas Akhir
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Drs. Aditia Warman,MSi NIP. 196607291992032002 NIP. 195705031983031003
ALAT UKUR KUALITAS UDARA MENGGUNAKAN SENSOR GAS
MQ 135 BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA16A
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2017
ASMER NOVRIANTO SITUMEANG 142411033
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur bagi Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan menganugerahkan kemudahan serta kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan yang merupakan salah satu syarat dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada keluarga tercinta kepada saya untuk menyesaikan segala sesuatunya dengan baik, terima kasih Ayah Drs Aston Situmeang dan Ibu Rosmery Lumban Tobing atas kasih sayang dan kepercayaan yang telah kalian berikan kepada anak kalian ini, serta Adik Perempuan saya Silvana Evangelista Situmeang dan Adik Laki-Laki Andreas Hamonangan Situmeang terima kasih buat dukungannya, doa dan motivasi yang diberikan dari awal mulai perkuliahan sampai penulisan Tugas Akhir ini serta buat seluruh keluarga yang telah membantu, mendukung dan memberikan waktu, bimbingan serta support terhadap pendidikan saya hingga bisa berkembang seperti sekarang.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari doa, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang M.S, selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Drs.Aditia Warman, MSi, sebagai Dosen Pembimbing yang telah banyak membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.Sc, selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Junedi Ginting M.Si, selaku Sekretaris Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
6. Teman-teman kuliah terutama para teman seperjuangan saya di D3 Metrologi dan Instrumentasi khususnya Metro A (Armin, Maykel, William, Dimas, Lita, Monika, Miftah, dan Jasmine) terima kasih atas ide, saran, dukungan, dan kerja samanya selama ini.
7. Untuk abangda Fathur yang telah membantu mengerjakan Tugas Akhir ini.
8. Teman kost saya Syafitri Silalahi dan Suly Sigiro yang telah memberi semangat dan dukungan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
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.
Medan, Juli 2017
Hormat Saya,
Penulis
ALAT UKUR KUALITAS UDARA MENGGUNAKAN
SENSOR GAS MQ 135 BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMEGA16A
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 mikrokontroller. Sistem ini diharapkan mampu memberikan solusi terhadap masalah pencemaran udara karena biaya yang diperlukan terjangkau dibanding dengan alat dari badan lingkungan hidup. Project Akhir 2 ini dilakukan perancangan dan pembuatan alat monitoring polusi udara dengan sensor MQ-135 diimplementasikan pada sebuah miniplant berbasis mikrokontroller.
TOOL MEASURE OF AIR QUALITY
WITH MQ-135 SENSOR USE MIKROKONTROLLER
ATMEGA 16A BASIS
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 in the region in order to maintain the levels of pollutants below the threshold value. To determine levels of pollutant gases 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 microcontroller. The system is expected to provide a solution to the problem of air pollution due to the cost of the required affordable compared by means of the environmental agency. Final Project 2 is to design and manufacture of air pollution monitoring with sensor MQ-135 is implemented in a microcontroller-based miniplant.
Keyword: Gas Sensor MQ-135, Microcontroller ATMega16, LCD.
DAFTAR ISI
1.5 Metodologi Pembahasan 3
1.6 Sistematika Penulisan 4
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Sensor 6
2.2 Sensor Asap MQ-2 7
2.3 Arduino Uno 11
2.4 Mikrokontroler 13
2.5 Mikrokontroler Arduino Uno 13
2.6 Bahasa C 14
2.7 Software Arduino IDE 16
2.8 LCD (Liquid Crystal Display) 17
2.9 LED (Light Emiting Dioda) 17
2.10 Buzzer 18
Bab 3. Perancangan dan Sistem Kerja Rangkaian
3.1 Diagram Blok Rangkaian 20
3.2 Perancangan I/O Sistem Minimum Arduino Uno 21
3.3 Perancangan Sensor Asap MQ-2 22
3.4 Rangkaian Skematik LCD (Liquid Crystal Display) 23
3.5 Perancangan Skematik Buzzer 24
3.6 Flowchart Program 25
Bab 4. Analisis dan Pengujian
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan 41
5.2 Saran 41
Daftar Pustaka 43
Lampiran
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Ilustrasi Penyerapan O2 Oleh Sensor 9
Gambar 2.2 Susunan Dasar Sensor Gas 9
Gambar 2.3 Model Penghalang Potensial 9
Gambar 3.2 Skema Rangkaian Sistem Minimum Arduino 21 Gambar 3.3 Skematik Rangkaian Sensor Asap MQ-2 23 Gambar 3.4 Skematik Rangkaian LCD 16x2 Karakter 23
Gambar 3.5 Skematik Rangkaian Buzzer 24
Gambar 3.6 Flowchart Sensor 25
Gambar 4.1 Blok Diagram Pengujian Rangkaian LED Indikator 27 Gambar 4.2 Tampilan Sketch Arduino IDE untuk Menuliskan Program 27
Gambar 4.3 Listing Program LED 28
Gambar 4.4 Proses Uploading Program dari Komputer ke Arduino 28
Gambar 4.5 Foto Hasil Pengujian LED 29
Gambar 4.6 Blok Diagram Pengujian Rangkaian LCD 30
Gambar 4.7 Listing Program LCD 31
Gambar 4.8 Proses Uploading Program dari Komputer ke Arduino 31
Gambar 4.9 Foto Hasil Pengujian LCD 32
Gambar 4.10 Blok Diagram Pengujian Rangkaian Sensor MQ-2 33 Gambar 4.11 Listing Program Pengujian Sensor MQ-2 34 Gambar 4.12 Proses Uploading Program dari Komputer ke Arduino 34 Gambar 4.13 Foto Hasil Pengujian Sensor MQ-2 35 Gambar 4.14 Blok Diagram Pengujian Rangkaian Keseluruhan 36 Gambar 4.15 Listing Program Pengujian Alat Secara Keseluruhan 38 Gambar 4.16 Proses Uploading Program dari Komputer ke Arduino 39
Gambar 4.17 Foto Hasil Pengujian 39
