Detektor Kebocoran Gas Lpg Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 noer chomisah

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

DETEKTOR KEBOCORAN GAS LPG BERBASIS MIKROKONTROLER

ATMEGA8535

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Ahli Madya Program Diploma III Ilmu Komputer

Disusun oleh:

NOER CHOMISAH M3308050

PROGRAM DIPLOMA III ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

DETEKTOR KEBOCORAN GAS LPG BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535

Disusun oleh

NOER CHOMISAH M3308050

Tugas Akhir ini disetujui untuk dipertahankan dihadapan dewan penguji pada tanggal 8 juni 2011

Pembimbing Utama

Hartono, S.Si

(3)

commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN

DETEKTOR KEBOCORAN GAS LPG BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 Disusun oleh: NOER CHOMISAH M3308050 Dibimbing oleh Pembimbing Utama Hartono, S.Si

NIP. 19770828 200604 1 008

Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan oleh dewan penguji Tugas Akhir Program Diploma III Ilmu Komputer

pada hari ____________________

Dewan Penguji: Tanda Tangan

1. Hartono, S.Si

NIP. 19770828 200604 1 008 (...)

2. Agus Purbayu, S.Si

NIDN. 0629088001 (...)

3. Nanang Maulana, S.Si

(...)

Surakarta, Juli 2011

Disahkan oleh : Dekan

Fakultas MIPA UNS

Ketua

Program DIII Ilmu Komputer UNS

Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons), Ph.D NIP. 19610223 198601 1 001

(4)

commit to user

iv ABSTRACT

NOER CHOMISAH. M3308050. DETECTION OF LPG LEAK BASED ON MICROCONTROLLER ATMEGA8535. Final Project, Surakarta : Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University Surakarta, 2011.

LPG is a gas which easy to burn. If leak happens and does not immediately handle it will make an explosion. To prevent that, it is needed a machine which can detect the leak of LPG. Final objective of the final project

report is to make detection of LPG leak.

Detector of LPG leak has been made. Generally detection of LPG leak has been designed use microcontroller ATMega8535, sensor TGS2610, LCD, buzzer, bell AC, and LED. Microcontroller receives input from sensor TGS2610, than

microcontroller proceed and gave output to LCD as display, buzzer and bell AC as warning, and LED as indication level of dangerous leak.

This machine will detect leak of LPG and give warning and show degree of gas based on arranged limitations. Warning will be stoped automatically after machine does not detect the gas of LPG.

(5)

commit to user

v ABSTRAK

NOER CHOMISAH. M3308050. DETEKTOR KEBOCORAN GAS LPG BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535. Tugas Akhir, Surakarta : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta, 2011.

LPG merupakan gas yang mudah terbakar. Jika terjadi kebocoran dan tidak segera diatasi dapat memicu terjadinya ledakan. Untuk mencegah hal tersebut, perlu dibuat alat yang bisa mendeteksi kebocoran tersebut. Tujuan akhir

dari tugas akhir ini adalah membuat alat detector kebocorang gas LPG.

Detektor kebocoran gas LPG telah dibuat. Secara umum detector kebocoran gas LPG ini dirancang menggunakan mikrokontroler ATMega8535, sensor TGS2610, LCD, buzzer, bel AC, dan LED. Mikrokontroler menerima

input dari sensor TGS2610, kemudian mikrokontroler memproses dan memberikan output kepada LCD sebagai display, buzzer dan bel AC sebagai bunyi peringatan, dan LED sebagai indikasi tingkat bahaya kebocoran.

Alat ini akan mendeteksi kebocoran gas serta memberikan peringatan dan menampilkan kadar gas berdasarkan batasan-batasan yang telah diatur. Bunyi peringatan akan berhenti secara otomatis setelah alat tidak mendeteksi gas LPG lagi.

(6)

commit to user

vi MOTTO

Bismillahirrahmanirrahim

Sesungguhnya sesudah kesulitan ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai dari sesuatu urusan kerjakanlah dengan sungguh-sungguh urusan yang lain. Dan hanya kepada Allah hendaknya kamu berharap.

(Q.S. Al-Insyirah: 6-8)

Dimana ada kemauan disana ada jalan, dimana ada kesulitan disamping ada kelapangan.

(pepatah)

(7)

commit to user

vii

The final project is dedicated to:

My beloved Bapak and Ibu My beloved Brothers and Sisters All of my friends

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat, rahmat dan hidayah – Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dan menyusun laporan Tugas Akhir dengan judul “DETEKTOR

KEBOCORAN GAS LPG BERBASIS MIKROKONTROLER

(8)

commit to user

viii

Penyelesaian laporan tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, arahan, dan bantuan dari berbagai pihak baik yang secara langsung maupun secara tidak langsung. Atas terselesainya laporan ini penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada :

1. Allah SWT yang selalu memberikan rahmat dan hidayah-Nya. 2. Drs. YS. Palgunadi, M. Sc, selaku kepala program studi D III Ilmu

Komputer, yang telah memberi pengarahan dalam menyelesaikan

penulisan laporan.

3. Bapak Hartono, S. Si selaku dosen pembimbing, yang telah memberi bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan. 4. Kedua orang tua dan kakak yang telah memberikan dukungan dan

do’a.

5. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya tugas akhir ini. Penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Surakarta, Juni 2011

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

ABSTRACT ... iv

(9)

commit to user

ix

MOTTO ... vi

PERSEMBAHAN ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Perumusan Masalah... 1

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 2

1.5 Metodologi Penelitian ... 2

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI ... 4

2.1 Piranti Input………. ... 4

2.1.1 Sensor TGS2610 ... 5

2.2 Piranti Pemroses... ... 7

2.2.1 ATMega 8535 ... 7

2.3 Perangkat Output ………... 10

2.3.1 LCD 2x16 ... 10

2.3.1 Buzzer ... 13

2.3.2 LED…… ... 13

BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN ... 15

3.1. Analisis Kebutuhan ... 15

3.1.1 Perangkat Keras ( Hardware ) ... 15

3.1.2 Perangkat Lunak ( Software ) ... 16

3.1.3 Alat Pendukung ... 16

3.2 Perancangan Blok Diagram…... 17

3.3. Perancangan Mekanik ... 18

(10)

commit to user

x

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA ... 20

4.1 Blok Diagram Rangkaian ... 20

4.2 Pengujian Rangkaian Hardware ... 21

4.2.1 Pengujian Rangkaian Catu Daya ... 21

4.2.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535... 22

4.2.3 Pengujian Rangkaian Sensor…. ... 23

4.2.4 Pengujian LCD ... 4.2.5 Pengujian Bel AC ... 4.2.6 Pengujian Buzzer ... 4.2.7 Pengujian LED ... 24 26 26 26 4.3 Pemrograman Alat ... 27

4.4 Hasil Pengujian ... 30

BAB V PENUTUP ... 33

A. Kesimpulan ... 33

B. Saran ... 33

DAFTAR PUSTAKA ... 34

LAMPIRAN DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Susunan pin LCD………... 13

Tabel 4.1 Pengujian Sensor………... 25

Tabel 4.2 Pengujian Alat………... 26

(11)

commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sensor TGS2610………... 4

Gambar 2.2 Grafik TGS2620... 5

Gambar 2.3 Pembagi Tegangan pada TGS2610…... 5

Gambar 2.4 Sensor Sebelum Mendeteksi LPG... 6

(12)

commit to user

xii

Gambar 2.6 ATMega 8535……….... ... 8

Gambar 2.7 Pin ATMega 8535………... 9

Gambar 2.8 Susunan alamat pada LCD…... 11

Gambar 2.9 Susunan pin LCD…... 12

Gambar 2.10 Buzzer………... 14

Gambar 2.11 LED………... 14

Gambar 3.1 Diagram Blok... 15

Gambar 3.2 Flowchart.... 17

Gambar 4.1 Blok Diagram Rangkaian...……… 21

Gambar 4.2 Skema Pengujian Rangkaian Adaptor………...………… 21

Gambar 4.3 Skema Pengujian Mikro……...………... 22

Gambar 4.4 Skema Pengujian Rangkaian Sensor ……….………...…….... 23

Gambar 4.5 Skema Pengujian Rangkaian LCD………... 27

Gambar 4.6 Test LCD ……….…….…………... 28

Gambar 4.7 Jenis Mikro………...……… 28

Gambar 4.8 BrowsFile ……….………... 29

Gambar 4.9 Execute…...…… 30

Gambar 4.10 Finish Download……...………. 30

Gambar 4.11 Rangkaian Tampak Atas...……… 31

(13)

commit to user

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang Masalah

Pemerintah sedang mengupayakan penggantian kompor minyak ke kompor gas. Dilanjutkan dengan program subsidi pengadaan kompor gas dan tabung gas secara gratis. Program ini bertujuan untuk konversi dari penggunaan minyak tanah ke gas sehingga subsidi bisa dikurangi.

Namun usaha pemerintah ini tidak bisa berjalan lancar karena tidak

efisiennya penggunaan kompor gas oleh masyarakat. Masyarakat belum memiliki pengetahuan yang cukup dalam mengoperasikan kompor gas. Yang lebih memprihatinkan lagi banyak terjadi kebakaran atau ledakan akibat kebocoran gas LPG. Hal ini menimbulkan ketakutan dan trauma pada

masyarakat akan kebakaran yang dipicu oleh kebocoran gas LPG.

Berdasarkan permasalah di atas maka dibuat rancangan detektor kebocoran gas LPG yang akan memberitahukan kepada pemilik rumah lewat bunyi alarm, tulisan pada LCD, dan indikator LED. Pada alat yang dibuat, sensor TGS2610 mendeteksi level berbagai macam gas di area sekitarnya.

Tugas akhir ini mengacu pada tugas akhir ASHARI ABDULLAH, mahasiswa Teknik Komputer UNS angkatan 2007 yang berjudul “Indikator Kebocoran Gas LPG Berbasis Mikrokontroller AT89S52”. Pada saran tugas akhir Ashari Abdullah, sebaiknya dilakukan penggantian mikrokontroller dari seri AT89SXX menjaji AVR(ATmega8, mega8535, mega 16 dan lain-lain), karena seri AT89SXX tidak dapat melakukan perintah kurang dari atau lebih besar dari. Perintah tersebut digunakan untuk mengetahui kadar gas di udara.

1.2Perumusan Masalah

Dari latar belakang tersebut maka dicari suatu pemecahan masalah yaitu bagaimana membuat detektor kebocoran gas LPG dengan menggunakan

(14)

commit to user

2

1.3Batasan Masalah

Sesuai dengan rumusan masalah tersebut, maka batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah :

1. Mikrokontroller yang dipakai adalah ATMega8538

2. Sensor yang digunakan untuk mendeteksi gas LPG adalah tgs2610 3. Output yang digunakan untuk memberitahukan adanya kebocoran gas

adalah alarm, LCD, dan LED

4. Gas yang dapat dideteksi hanyalah LPG, korek gas, dan asap rokok

1.4Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan dan manfaat dari pembuatan tugas akhir ini adalah :

1. Tujuan dari penelitian ini adalah dapat membuat detektor kebocoran gas LPG dengan menggunakan mikrokontroller ATMega8535.

2. Mencegah terjadinya kebakaran atau ledakan yang disebabkan oleh kebocoran gas LPG dengan adanya deteksi dini dari alat yang dibuat

.

1.5Metodologi Penelitian

Dalam pembuatan dan peyusunan tugas akhir ini, penulis menggunakan metode sebagai berikut:

a.Metode Literatur

Metode ini merupakan metode pengumpulan data dan referensi baik dari media cetak maupun media elektornik yang menunjang dalam penyusunan dan pembuatan tugas akhir ini.

b.Metode Observasi

Metode ini merupakan metode pengumpulan data dengan cara

(15)

commit to user

3

1.6Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan tugas akhir sebagai berikut:

1. BAB I Pendahuluan

Bab ini memuat tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metode penelitian dan sistematika laporan.

2. BAB II Landasan Teori

Bab ini memuat tentang referensi penunjang yang menjelaskan tentang fungsi dari perangkat-perangkat yang digunakan dalam pembuatan tugas

akhir ini. Dalam hal ini perangkat yang digunakan adalah mikrokontroler ATMega8535, sensor TGS2610, LCD, alarm dan komponen pendukung lainnya.

3. BAB III Analisa dan Perancangan

Bab ini memuat tentang penjelasan mengenai perancangan dari perangkat yang akan dibuat.

4. BAB IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini memuat tentang hasil pengujian dari perangkat yang dibuat beserta pembahasannya.

5. BAB V Penutup

(16)

commit to user

4 BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Piranti Masukan 2.1.1 Sensor TGS2610

TGS2610 adalah sensor gas dengan kepekaan yang sangat tinggi terhadap LP gas dengan konsumsi daya rendah dan umur panjang. TGS2610 menggunakan bahan filter yang menghilangkan pengaruh dari gangguan gas seperti alkohol, sehingga sangat selektif menanggapi LP gas. Sensor akan

mendeteksi kadar gas LPG secara terus-menerus dan selalu meng-update

keluaran tegangan analog yang kemudian diolah oleh mikrokontroler (https://fahmizaleeits.wordpress.com).

Berikut adalah gambar dari sensor TGS2610:

Gambar 2.1 Sensor TGS2610

(https://fahmizaleeits.wordpress.com, 2011)

(17)

commit to user

5

LPG yang diterimanya maka resistansinya akan semakin besar, berikut gambar grafiknya:

Gambar 2.2 Grafik TGS2610

(https://fahmizaleeits.wordpress.com, 2011)

Perubahan resistansi ini kemudian diubah menjadi perubahan tegangan dengan menggunakan rangkaian pembagi tegangan seperti pada gambar

berikut:

Gambar 2.3 Pembagi Tegangan pada TGS2610

(18)

commit to user

6

Prinsip kerja dari sensor TGS2610 adalah sebagai berikut, Sensor gas TGS 2610 hanya terdiri dari sebuah lapisan silikon dan dua buah elektroda pada masing-masing sisi silikon. Hal ini akan menghasilkan perbedaan tegangan pada outputnya ketika lapisan silikon ini dialiri oleh arus listrik. Tanpa adanya gas LPG yang terdeteksi, arus yang mengalir pada silikon akan tepat berada ditengah-tengah silikon dan menghasilkan tegangan yang sama antara elektrode sebelah kiri dan elektrode sebelah kanan, sehingga beda tegangan yang dihasilkan pada output adalah sebesar 0 volt.

Gambar 2.4 Sensor sebelum mendeteksi LPG

(http://www.scribd.com /Skripsi-Lengkap-Sensor-Gas-LPG)

Ketika terdapat gas LPG yang mempengaruhi sensor ini, arus yang mengalir akan berbelok mendekati atau menjauhi salah satu sisi silicon. Ketika arus yang melalui lapisan silikon tersebut mendekati sisi silikon sebelah kiri maka terjadi ketidakseimbangan tegangan output dan hal ini akan menghasilkan beda tegangan di outputnya. Begitu pula bila arus yang melalui lapisan silikon tersebut mendekati sisi silicon sebelah kanan.

(19)

commit to user

7

Gambar 2.5 Sensor setelah mendeteksi LPG

(http://www.scribd.com /Skripsi-Lengkap-Sensor-Gas-LPG)

2.2 Piranti Pemroses 2.2.1 ATMega 8535

AVR termasuk kedalam jenis mikrokontroler RISC (Reduced Instruction

Set Computing) 8 bit. Berbeda dengan mikrokontroler keluarga MCS-51 yang

berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computing). Pada mikrokontroler dengan teknologi RISC semua instruksi dikemas dalam kode 16 bit (16 bits words) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 clock,

sedangkan pada teknologi CISC seperti yang diterapkan pada mikrokontroler MCS-51, untuk menjalankan sebuah instruksi dibutuhkan waktu sebanyak 12 siklus clock (http://insansainsprojects.wordpress.com).

AVR atau sebuah kependekan dari Alf and Vegard’s Risc Processor merupakan chip mikrokontroler yang diproduksi oleh Atmel, yang secara umum dapat dikelompokkan ke dalam 4 kelas :

a. ATtiny b. ATMega c. AT90Sxx d. AT86RFxx

(20)

commit to user

8

Berikut adalah gambar dari ATMega 8535:

Gambar 2.6 ATMega 8535

(http://insansainsprojects.wordpress.com/2007/12/31)

a. Arsitektur ATMega 8535

Secara garis besar, arsitektur mikrokontroler ATMEGA8535 terdiri dari :

a) 32 saluran I/O (Port A, Port B, Port C, dan Port D)

b) 10 bit 8 Channel ADC (Analog to Digital Converter)

c) 4 channel PWM

d) 6 Sleep Modes : Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby and Extended Standby

e) 3 buah timer/counter

f) Analog comparator

g) Watchdog timer dengan osilator internal

h) 512 byte SRAM

i) 512 byte EEPROM

j) 8 kb Flash memory dengan kemampuan Read While Write

k) Unit interupsi (internal & eksternal)

l) Port antarmuka SPI8535 “memory map”

m) Port USART untuk komunikasi serial dengan kecepatan maksimal 2,5Mbps

(21)

commit to user

9

b. Konfigurasi pin ATMega8535

Berikut adalah gambar ic beserta pin-pinnya:

Gambar 2.7 Pin ATMega 8535

(http://insansainsprojects.wordpress.com/2007/12/31)

a) VCC = pin masukan catu daya b) GND = pin ground

c) Port A (PA0 – PA7) = pin I/O (bidirectional), pin ADC

d) Port B (PB0 – PB7) = pin I/O (bidirectional), pin timer/counter, analog comparator, SPI

e) Port C (PC0 – PC7) = pin I/O (bidirectional), TWI, analog comparator, Timer Oscilator

f) Port D (PD0 – PD7) = pin I/O (bidirectional), analog comparator, interupsi eksternal, USART

g) RESET = pin untuk me-reset mikrokontroler h) XTAL1 & XTAL2 = pin untuk clock eksternal i) AVCC = pin input tegangan ADC

(22)

commit to user

10

c. Fitur ADC

Beberapa fitur ADC adalah sebagai berikut:

a) Resolusi mencapai 10 bit

b) 8 saluran ADC yang dapat digunakan secara bergantian

c) 0 – 5 VCC Range input ADC

d. Rangkaian Sistem Minimum Mikro

Rangkaian sistem minimum mikro adalah rangkaian di mana chip mikrokontroller dapat bekerja (running). Chip AVR Atmega8535 dilengkapi dengan oscillator internal sehingga, untuk menghemat biaya (cost), tidak perlu menggunakan Kristal/resonator eksternal untuk sumber clock CPU.

Sistem minimum AVR sangat sederhana di mana hanya menghubungkan VCC dan AVCC ke +5V dan GND dan AGND ke ground tanpa memakai Kristal, dan pin reset diambangkan (tidak dihubungkan apa-apa) chip sudah siap bekerja normal (Ardi Winoto, 2010).

2.3 Piranti Output

2.3.1 LCD 2x16

LCD (Liquid Crystal Display) adalah modul penampil yang banyak digunakan karena tampilannya menarik. 2x16 merupakan alat display yang dibuat pabrik yang sudah standar yang dapat menampilkan karakter dua baris, dengan tiap baris 16 karakter. LCD dilengkapi dengan 8 bit data bus (DB0-DB7) yang digunakan untuk menyalurkan data American Standard Code for Information Interchange (ASCII) maupun perintah pengatur kerjanya. Modul LCD sendiri terdiri dari display dan chipset, dimana chipset ini sendiri

(23)

commit to user

11

interface yang akan dibuat merupakan komunikasi dua buah mikrokontroler (http://irdaloves.blogspot.com).

LCD yang umum, ada yang panjangnya hingga 40 karakter (2x40 dan 4x40), dimana kita menggunakan DDRAM untuk mengatur tempat penyimpanan karakter tersebut. Alamat awal karakter adalah 00H dan alamat akhir 39H. Jadi, alamat awal di baris kedua dimulai dari 40H. Jika akan meletakkan suatu karakter pada baris ke-2 kolom pertama, maka harus diset pada alamat 40H. Jadi, meskipun LCD yang digunakan 2x16 atau 2x24, atau bahkan 2x40, maka penulisan programnya sama saja.

Gambar 2.8 Susunan alamat pada LCD

(http://iddhien.com, 2009)

Sebelum merancang suatu interface, harus diketahui dahulu susunan pin

dari LCD tersebut. Adapun susunan pin serta bentuk dari standard LCD 16 pin beserta fungsi dari masing-masing pin adalah seperti pada gambar berikut ini:

Gambar 2.9 Susunan pin LCD

(http://irdaloves.blogspot.com/2009/03)

(24)

commit to user

12

pada pin RS LCD. Sedangkan jika yang dikirim adalah kode ASCII yang akan ditampilkan, maka pin RS LCD diberikan logika tinggi.

Untuk menandakan akan diadakan pengiriman data ke modul LCD dilakukan dengan memberikan logika rendah pada pin RW LCD. Setelah itu data disiapkan di DB0-DB7, sesaat kemudian pin EN ditinggalkan sesaat. Pada saat pin EN berubah dari tinggi ke rendah, data di DB0-DB7 diterima oleh LCD. Tabel 2.1 dibawah ini menerangkan susunan pin standard LCD 16 pin:

Tabel 2.1 Susunan pin LCD

Susunan Pin LCD

No Simbol Level

1 Vss - power supply 0 volt (GND)

2 Vcc - power supply 5 volt ± 10%

3 Vcc - kontras LCD

4 Rs I/O 1=data; 0=instruksi

5 R/W I/O 1=baca; 0=tulis

6 EN 1 ke 0 penyerempak (clock)

7 DB0 I/O Bus Data 0

15 A - back light 4 - 42 v 50-200mA

(25)

commit to user

13

2.3.2 Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara

bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (http://elektronika-elektronika.blogspot.com/2007/04/buzzer.html).

Berikut adalah gambar dari buzzer:

Gambar 2.10 Buzzer

(http://delta-electronic.com)

2.3.2 LED

Light Emitting Diode (LED) adalah dioda yang memancarkan cahaya

(26)

commit to user

14

Gambar 2.11 LED

(27)

commit to user

15 BAB III

DESAIN DAN PERANCANGAN

3.1 Analisis Kebutuhan

Dalam Pembuatan Detektor Kebocoran Gas ini membutuhkan beberapa perangkat keras ( hardware ), perangkat lunak ( software ) dan alat-alat pendukung antara lain:

3.1.1 Perangkat Keras ( Hardware ) a. Rangkaian Catu Daya

Rangkaian ini terdiri dari tansformator yang berfungsi mengubah tegangan dari AC ke DC. Selain itu terdapat baterai sebagai pengganti catu daya jika listrik mati. Regulator LM7805 berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 V AC ke 5 V DC, dan 9 volt DC menjadi 5V DC. Jadi secara garis besar fungsi rangkaian catu daya adalah untuk menurunkan tegangan menjadi 5V DC.

b. Rangkaian Mikrokontroler

Rangkaian ini menggunakan Mikrokontroler ATMega 8535. Rangkaian ini berfungsi sebagai otak yang mengatur jalannya rangkaian secara keseluruhan.

c. Rangkaian Sensor

Sensor digunakan untuk memberikan input yang nantinya akan dibaca oleh mikrokontroler. Sensor yag dipakai adalah TGS2610. Sensor ini terdiri dari empat kaki. Kaki pertama terhubung dengan ground, kaki kedua terhubung mikrokontroler, sedangkan kaki 3,4

(28)

commit to user

16

d. Rangkaian Alarm

Rangkaian alarm terdiri dari 1 bel AC dan 1 buzer DC. Alarm digunakan untuk memberikan pertanda saat terjadi kebocoran LPG. bel AC digunakan sebagai alarm pokok, sedangkan buzer DC digunakan sebagai cadangan saat listrik mati.

e. Rangkaian LCD

Rangkaian ini digunakan sebagai display saat terjadi kebocoran gas LPG. baris pertama digunakan untuk mendeteksi ada atau tidaknya LPG, sedangkan baris kedua digunakan untuk menunjukkan voltase yang

dihasilkan sensor setelah mendeteksi keberadaan LPG. f. Rangkaian LED

Rangkaian ini digunakan sebagai indikator tingkat bahaya. LED hijau menyala saat situasi aman. LED biru menyala saat situasi harap

berhati-hati, dan LED merah sebagai indikator tingkat kebocoran gas adalah bahaya.

3.1.2 Perangkat Lunak ( Software ) a. Bascom-AVR

Aplikasi ini digunakan untuk menuliskan program yang akan disimpan dalam ekstensi *.BAS. Kemudian di-compile menjadi ekstensi

*.hex. b. AVR dude

Aplikasi ini digunakan untuk mendownload program ke dalam mikrokontroler ATMega 8535.

3.1.3 Alat Pendukukng a. Solder

(29)

commit to user

17

b. Multimeter

Digunakan untuk mengecek ukuran komponen-komponen elektronika.

c. Cutter

Alat yang digunakan untuk memotong aklirik. d. Bor

Alat yang digunakan untuk membuat lubang pada papan. e. Atractor

Alat yang digunakan untuk menghisap tenol.

3.2 Perancangan Blok Diagram

Diagram blok dari detector kebocoran gas LPG adalah sebagai berikut :

Gambar 3.1 Diagram Blok

Gambar 3.1 menunjukkan prinsip kerja keseluruhan dari rangkaian yang dibuat. Berikut penjelasan dari tiap blok:

a. Blok Sensor TGS2610

Mendeteksi kebocoran gas dalam ruangan yang akan dikirim ke ADC internal mikrokontroler yang kemudian akan diproses oleh mikrokontroler itu sendiri. b. Blok Mikrokontroler ATMega8535

Memproses data yang diperoleh dari sensor TGS2610 dan mengaktifkan bel AC, buzzer, dan juga LCD.

Sensor

TGS2610

Mikrokontroler

ATMega8535

Bel AC

LCD Buzzer

(30)

commit to user

18

c. Blok Bel AC

Peringatan untuk menandakan adanya kebocoran gas pada ruangan. d. Blok Buzzer

Peringatan untuk menandakakan adanya kebocoran gas pada ruangan saat listrik padam.

e. Blok LCD

Menampilkan ada atau tidaknya gas yang terdeteksi. f. Blok LED

Peringatan tingkat bahaya kebocoran gas. Yaitu hijau untuk situasi aman, biru untuk berhati-hati, dan merah untuk bahaya.

3.3 Perancangan Mekanik

Perancangan mekanik yang dilakukan adalah memilih alas dan rangka pada alat. Bahan yang digunakan meliputi alumunium, akrilik, dan triplek. Bahan-bahan tersebut dipotong dan dirangkai sesuai dengan desain yang diinginkan.

3.4 Pemrograman

(31)

commit to user

[image:31.595.166.463.106.606.2]

19

Gambar 3.2 flowchart

Setelah flowchart dibuat, tahapan selanjutnya adalah menuliskan program. Adapun tahapannya adalah menuliskan program dan meng –compile

(32)

commit to user

20 BAB IV

IMPLEMENTASI DAN ANALISA

Tugas akhir ini menghasilkan dua bagian, yang pertama adalah perangkat keras (hardware) yang berupa hasil susunan dari beberapa komponen elektronika yang membentuk alat detektor kebocoran gas LPG. Bagian kedua adalah perangkat lunak (software) yang berupa program yang digunakan untuk menjalankan alat.

4.1 Blok Diagram Rangkaian

Alat ini terdiri dari lima rangkaian. Rangkaian yang pertama adalah rangkaian mikrokontroller minimum ATMega 8535 yang merupakan otak dari alat ini. Rangkaian kedua adalah rangkaian sensor TGS2610, rangkaian inilah

[image:32.595.109.516.193.716.2]

yang mendeteksi keberadaan gas LPG disekitarnya. Rangkaian ketiga adalah rangkaian alarm, rangkaian ini terdiri dari satu bel AC dan satu buzzer. Rangkaian ini berfungsi sebagai peringatan ketika terdeteksi gas LPG di daerah sekitar. Rangkaian keempat adalah rangkaian LCD. Rangkaian ini berfungsi sebagai display saat terdeteksi gas LPG, dan yang terakhir adalah rangkaian LED. Rangkaian ini menunjukkan tingkat bahaya dari kebocoran gas LPG.

(33)

commit to user

21

1. Sensor TGS 2610 mendeteksi gas LPG disekitarnya dan memberikan input ke mikrokontroller. Salah satu kaki TGS2610, yaitu kaki kedua dihubungkan ke PORTA.0 mikrokontroller.

2. Input dari sensor TGS2610 akan dibaca oleh mikrokontroller dan disambungkan ke beberapa output. Output Bel AC melalui port B.0, output buzzer melalui port B.2, output LCD melalui port C.2 – C.7, output LED hijau, melalui port B.5, LED biru melalui Port B.6, dan LED merah melalui port B.7.

4.2 Pengujian Rangkaian Hardware

4.2.1 Pengujian Rangkaian Sumber Daya dan Pemindah Sumber Catu Daya

Rangkaian Catu Daya terdiri dari tansformator yang berfungsi

mengubah tegangan dari AC ke DC. Selain itu terdapat baterai sebagai pengganti catu daya jika listrik mati. Trafo berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 V AC ke 12 V DC, sedangkan regulator 7805 berfungsi menstabilkan tegangan menjadi 5V.

(34)

commit to user

[image:34.595.169.450.103.444.2]

22

Gambar 4.2 Skema Pengujian Rangkaian Adaptor

4.2.2 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATMega8535

Pengujian pada mikrokontroler ATMega8535 ini dilakukan dengan menghubungkan rangkaian minimum mikrokontroler ATMega8535 dengan 8 buah LED di port A.0 – A.7. Setelah itu dimasukkan program sebagai berikut:

$regfile = "m8535.dat"

$crystal = 1000000

Config Porta = Output

Port_led Alias Porta

Do

Port_led = 255

Waitms 2000

Port_led = 0

Waitms 2000

(35)

commit to user

23

Program diatas bertujuan untuk menyalakan dan mematikan lampu secara bergantian selama 2 detik secara berulang. Setelah program di –

download –kan pada mikrokontroler dan diadakan pengujian, mikrokontroler

[image:35.595.168.436.235.494.2]

dapat berjalan sesuai dengan program yang telah diisikan. Maka rangkaian minimum mikrokontroler ATMega8535 tersebut telah bekerja dengan baik.

Gambar 4.3 Skema Pengujian Mikro

4.2.3 Pengujian Rangkaian Sensor

(36)

commit to user

[image:36.595.151.475.132.221.2]

24

Tabel 4.1 Pengujian Sensor

No Tegangan Keluar Sensor TGS2610 (mV)

Tampilan di LCD (mV)

1 1510 1510

2 2540 2540

3 3040 3040

4 3415 3415

Menurut data tersebut, pengujian pada multimeter dan tampilan pada LCD bernilai sama. Hal ini berarti sensor berjalan dengan baik, dan program yang dipakai sudah benar.

Gambar 4.4 Skema Pengujian Rangkaian Sensor

4.2.4 Pengujian LCD

[image:36.595.124.485.242.641.2]

(37)

commit to user

25

[image:37.595.115.514.147.522.2]

pada port C mikrokontroler yang berfungsi mengirimkan data hasil pengolahan.

Gambar 4.5 Skema Pengujian Rangkaian LCD

Pada pengujian LCD ini dimasukkan program ke dalam mikrokontroler ATMega8535 sebagai berikut:

$regfile = "m8535.dat"

$crystal = 1000000

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portc.5 , Db5 =

Portc.4 , Db6 = Portc.3 , Db7 = Portc.2 , E =

(38)

commit to user

26

Do

Locate 1 , 2

Lcd "TEST LCD"

Locate 2 , 1

Lcd "NOER TEKKOMP 08"

[image:38.595.115.510.93.504.2]

Loop

Gambar 4.6 Test LCD

4.2.5 Pengujian Bel AC

Pengujian Bel AC dilakukan dengan menggabungkan kabel langsung ke listrik AC. Bila bel berbunyi maka Bel AC dalam keadaan baik dan siap

digunakan.

4.2.6 Pengujian Buzzer

Pengujian buzzer dilakukan dengan menghubungkan kutub positif buzzer

dengan kutub positif power supply, dan kutub negatif buzzer dengan kutub negatif power supply. Apabila buzzer berbunyi, maka buzzer dalam keadaan baik dan siap digunakan.

4.2.7 Pengujian LED

(39)

commit to user

27

4.3 Pemrograman Alat

Setelah alat selesai dibuat, dilakukan proses pemrograman. Pada kali ini program yang dibuat menggunakan bahasa BASCOM. Program di –

download menggunakan software AVR dude. Downloader dihubungkan ke

computer atau laptop melalui port USB. Berikut langkah-langkahnya: 1. Buka program AVR dude

[image:39.595.145.490.212.532.2]

2. Pilih menu configuration, lalu pilih jenis mikrokontroler yang digunakan, yaitu ATMega8535

(40)

commit to user

28

[image:40.595.151.488.121.732.2]

3. Pilih menu files, lalu buka program yang ingin di –download – kan.

Gambar 4.8 Brows File 4. Tekan button execute

(41)

commit to user

29

5. Program selesai di – download.

Gambar 4.10 Finish Download

Pada pemrograman detektor kebocoran LPG, digunakan perhitungan ADC. Voltase yang terdeteksi pada LCD didapatkan dari perhitungan ADC. ADC mikrokontroler ATMega8535 adalah sebesar 10 bit atau 1024 desimal. Nilai ADC diambil dari VCC yaitu sebesar 5 Volt. Berikut Rumusannya:

1024 = 5V

0 = 0V

1 step ADC =

[image:41.595.149.515.119.489.2]

(42)

commit to user

30

Nilai maksimal dari ADC (1024) = 5V, jadi nilai dari 1 ADC adalah 4,88 mV. Program pada alat yang dibuat, nilai 1 set ADC dibulatkan menjadi 5mV. Jadi setiap 1 set ADC bernilai 5mV.

4.4 Hasil Pengujian Keseluruhan

Alat ini dirancang menggunakan sensor TGS2610 sebagai pendeteksi keberadaan gas LPG disekitarnya. Ketika sensor mendeteksi adanya gas, mikrokontroler akan memroses informasi tersebut dan memberikan peringatan melalui beberapa output, yaitu LED, alarm, dan LCD.

[image:42.595.129.517.228.491.2]

Pada alat ini dilakukan percobaan dengan beberapa sumber gas, yaitu asap rokok, gas dari korek gas, dan gas dari tabung LPG mini. Berikut ini adalah tabel dari hasil pengujian:

Tabel 4.2 Pengujian Alat

No Sumber Gas Tegangan (mV)

Min Max

1 Udara Normal 200 400

2 Asap Rokok 400 900

3 Korek Gas 900 2500

4 LPG 2500 4100

Rangkaian LED berfungsi sebagai peringatan tingkat kebocoran gas. Ada 3 buah LED yaitu hijau, biru, merah. LED hijau berarti kondisi aman, LED biru berarti harap berhati-hati, dan LED merah berarti bahaya. Pada alat ini LED hijau akan menyala pada range voltase < 900mV, yaitu saat udara dalam keadaan normal maupun terdeteksi asap rokok. LED biru akan menyala pada range voltase 900mv – 2500mV, yaitu pada saat range korek gas terdeteksi. Sedangkan LED merah akan menyala pada range voltase diatas 2500. Yaitu pada saat terdeteksi gas LPG.

(43)

commit to user

31

tahap harap berhati-hati bel AC dalam keadaan diam, sedangkan buzzer akan menyala. Pada kondisi bahaya, BEL AC dan buzzer akan menyala.

LCD berfungsi sebagai display. Saat kondisi normal, pada layar LCD akan ditampilkan tulisan “save and clean”, dan range voltasenya yaitu sekitar <400mV. Saat terdeteksi voltase 500mV – 900mV pada layar LCD akan ditampilkan tulisan “save and clean”, “rokok”, dan juga akan ditampilkan voltase yang terdeteksi. Saat terdeteksi voltase 900mV – 2500mV pada layar LCD akan ditampilkan tulisan “hati-hati”, “korek”, dan ditampilkan voltasenya pula. Saat terdeteksi voltase >2500, pada layar LCD akan ditampilkan tulisan “bahaya”, “elpiji”, dan ditampilkan voltase LPG yang terdeteksi.

Tugas akhir ini mengacu pada tugas akhir ASHARI ABDULLAH, mahasiswa Universitas Sebelas Maret angkatan 2007. Sesuai saran yanga ada

[image:43.595.130.519.225.755.2]

pada tugas akhir tersebut, penulis mengembangkan beberapa bagian dari alat. Berikut tabel perbandingannya:

Tabel 4.3 Perbandingan No Perbedaan ASHARI

ABDULLAH

NOER CHOMISAH

Keterangan

1 Sensor HS-133 TGS2610 Span TGS2610 lebih lebar (mV)

2 Mikrokontroler AT89S52 ATMega8535 Mikrokontroler ATMega8535 dapat melakukan perintah kurang dari atau lebih besar dari

3 Sumber Listrik PLN PLN dan Baterai 9V

Apabila listrik mati, catu daya akan

dipindahkan dari PLN ke baterai 9 V

4 Output Buzzer, LCD Buzzer, bel AC, LCD, LED

Buzzer dan bel AC berfungsi sebagai peringatan, LCD berfungsi

(44)

commit to user

[image:44.595.158.510.132.712.2]

32

Gambar 4.11 Rangkaian Tampak Atas

(45)

commit to user

33 BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan pengujian terhadap alat dapat diambil kesimpulan yaitu : 1. Telah dibuat detektor kebocoran gas LPG dengan menggunakan

mikrokontroller ATMega8535.

2. Gas yang dapat dideteksi alat berupa asap rokok dengan menampilkan tulisan “asap rokok” dan tulisan “save and clean”, korek gas dengan menampilkan tulisan “korek gas” dan “hati-hati”, dan LPG dengan menampilkan tulisan “elpiji” dan “bahaya” pada LCD.

5.2Saran