BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1.1 Latar BelakangPertumbuhan ekonomi nasional mempercepat dan menambah konsumsi Pertumbuhan ekonomi nasional mempercepat dan menambah konsumsi energi sehingga masalah ketersediaan energi menjadi sangat strategis. UU No 30 energi sehingga masalah ketersediaan energi menjadi sangat strategis. UU No 30 tahun 2007 tentang Energi menyatakan bahwa setiap orang berhak untuk tahun 2007 tentang Energi menyatakan bahwa setiap orang berhak untuk memperoleh energi dan merupakan kewajiban pemerintah untuk melakukan memperoleh energi dan merupakan kewajiban pemerintah untuk melakukan pengelolaan
pengelolaan sehingga sehingga ketersediaan ketersediaan energi energi dapat dapat terjamin. terjamin. Peranan Peranan energi energi sangatsangat penting
penting artinya artinya bagi bagi peningkatan peningkatan kegiatan kegiatan ekonomi ekonomi dan dan ketahanan ketahanan nasionalnasional sehingga pengelolaan energi yang meliputi penyediaan, pemanfaatan, dan sehingga pengelolaan energi yang meliputi penyediaan, pemanfaatan, dan pengusahaannya
pengusahaannya harus harus dilaksanakan dilaksanakan secara secara berkeadilan, berkeadilan, berkelanjutan, berkelanjutan, rasional,rasional, optimal, dan terpadu. Konservasi dan diversifikasi energi merupakan kunci bagi optimal, dan terpadu. Konservasi dan diversifikasi energi merupakan kunci bagi ketahan energi.
ketahan energi.
Pemerintah mengambil beberapa langkah untuk ketahanan energi. Pemerintah mengambil beberapa langkah untuk ketahanan energi. Pertama, mengubah mentalitas minyak bumi menjadi mentalitas energi. Pertama, mengubah mentalitas minyak bumi menjadi mentalitas energi. Pengalihan mentalitas tersebut sudah dilakukan melalui program diversifikasi dan Pengalihan mentalitas tersebut sudah dilakukan melalui program diversifikasi dan konservasi energi secara nasional, sistematis, cepat, dan terukur
konservasi energi secara nasional, sistematis, cepat, dan terukur .. Maka pemerintah Maka pemerintah mengeluarkan kebijakan mengenai konversi minyak tanah ke LPG, yang mengeluarkan kebijakan mengenai konversi minyak tanah ke LPG, yang dituangkan dalam Undang-undang No. 22 Tahun 2001 tentang Minyak dan Gas dituangkan dalam Undang-undang No. 22 Tahun 2001 tentang Minyak dan Gas Bumi. Dalam hal ini program konversi minyak tanah ke LPG telah dimulai sejak Bumi. Dalam hal ini program konversi minyak tanah ke LPG telah dimulai sejak tahun 2007. Realisasi konversi hingga 31 Januari 2011 mencapai 55 juta unit tahun 2007. Realisasi konversi hingga 31 Januari 2011 mencapai 55 juta unit paket perdana, volume LPG yang disalurkan 5,
paket perdana, volume LPG yang disalurkan 5,187 juta ton, dan penarikan minyak187 juta ton, dan penarikan minyak tanah 7,624 juta kiloliter. Untuk kelanjutan pelaksanaan program konversi, tanah 7,624 juta kiloliter. Untuk kelanjutan pelaksanaan program konversi,
terdapat beberapa persoalan yang harus dibenahi, terutama yang terkait dengan terdapat beberapa persoalan yang harus dibenahi, terutama yang terkait dengan keamanan konsumen
keamanan konsumen saat penggunaanya. Sampai saat ini sudah terdapat banyaksaat penggunaanya. Sampai saat ini sudah terdapat banyak warga Indonesia yang menjadi korban dari ledakan LPG. Hal ini disebabkan warga Indonesia yang menjadi korban dari ledakan LPG. Hal ini disebabkan karena beberapa hal, salah satu penyebabnya adalah kurangnya kesadaran akan karena beberapa hal, salah satu penyebabnya adalah kurangnya kesadaran akan antisipasi awal terhadap kebocoran LPG.
antisipasi awal terhadap kebocoran LPG.
Dalam penelitian ini penulis mengangkat tema untuk mengatasi masalah Dalam penelitian ini penulis mengangkat tema untuk mengatasi masalah diatas, yaitu
diatas, yaitu Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler
Mikrokontroler .. Dengan mekanisme ini kita diharapkan dapat mendeteksi lebihDengan mekanisme ini kita diharapkan dapat mendeteksi lebih awal jika terjadi kebocoran LPG.
awal jika terjadi kebocoran LPG.
1.2
1.2 Rumusan Rumusan MasalahMasalah
1.
1. Bagaimana mendeteksi adanya kebocoran gas LPG yang terjadi ?Bagaimana mendeteksi adanya kebocoran gas LPG yang terjadi ? 2.
2. Bagaimana menentukan jarak ideal untuk meletakkanBagaimana menentukan jarak ideal untuk meletakkan prptotype prptotype agar agar dapat mendeteksi kebocoran LPG dengan maksimal?
dapat mendeteksi kebocoran LPG dengan maksimal? 1.3
1.3 Tujuan Tujuan PenelitianPenelitian
1.
1. MerancangMerancang prototype prototype agar agar dapat mendapat mendeteksi deteksi kebocoran Lkebocoran LPG.PG. 2.
2. Dapat mengetahui jarak ideal agarDapat mengetahui jarak ideal agar prototype prototype dapat mendeteksi dapat mendeteksi kebocoran LPG secara maksimal
kebocoran LPG secara maksimal
1.4
1.4 Batasan Batasan MasalahMasalah
1. Jenis mikrokontroler y
1. Jenis mikrokontroler yang digunakan ang digunakan adalah jenis adalah jenis ATMega 16 L.ATMega 16 L. 2. Sensor yang digunakan adalah sensor
2. Sensor yang digunakan adalah sensor HS 133HS 133 3.Mengintegrasikan
terdapat beberapa persoalan yang harus dibenahi, terutama yang terkait dengan terdapat beberapa persoalan yang harus dibenahi, terutama yang terkait dengan keamanan konsumen
keamanan konsumen saat penggunaanya. Sampai saat ini sudah terdapat banyaksaat penggunaanya. Sampai saat ini sudah terdapat banyak warga Indonesia yang menjadi korban dari ledakan LPG. Hal ini disebabkan warga Indonesia yang menjadi korban dari ledakan LPG. Hal ini disebabkan karena beberapa hal, salah satu penyebabnya adalah kurangnya kesadaran akan karena beberapa hal, salah satu penyebabnya adalah kurangnya kesadaran akan antisipasi awal terhadap kebocoran LPG.
antisipasi awal terhadap kebocoran LPG.
Dalam penelitian ini penulis mengangkat tema untuk mengatasi masalah Dalam penelitian ini penulis mengangkat tema untuk mengatasi masalah diatas, yaitu
diatas, yaitu Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Merancang Pendeteksi Kebocoran LPG Dengan Menggunakan Mikrokontroler
Mikrokontroler .. Dengan mekanisme ini kita diharapkan dapat mendeteksi lebihDengan mekanisme ini kita diharapkan dapat mendeteksi lebih awal jika terjadi kebocoran LPG.
awal jika terjadi kebocoran LPG.
1.2
1.2 Rumusan Rumusan MasalahMasalah
1.
1. Bagaimana mendeteksi adanya kebocoran gas LPG yang terjadi ?Bagaimana mendeteksi adanya kebocoran gas LPG yang terjadi ? 2.
2. Bagaimana menentukan jarak ideal untuk meletakkanBagaimana menentukan jarak ideal untuk meletakkan prptotype prptotype agar agar dapat mendeteksi kebocoran LPG dengan maksimal?
dapat mendeteksi kebocoran LPG dengan maksimal? 1.3
1.3 Tujuan Tujuan PenelitianPenelitian
1.
1. MerancangMerancang prototype prototype agar agar dapat mendapat mendeteksi deteksi kebocoran Lkebocoran LPG.PG. 2.
2. Dapat mengetahui jarak ideal agarDapat mengetahui jarak ideal agar prototype prototype dapat mendeteksi dapat mendeteksi kebocoran LPG secara maksimal
kebocoran LPG secara maksimal
1.4
1.4 Batasan Batasan MasalahMasalah
1. Jenis mikrokontroler y
1. Jenis mikrokontroler yang digunakan ang digunakan adalah jenis adalah jenis ATMega 16 L.ATMega 16 L. 2. Sensor yang digunakan adalah sensor
2. Sensor yang digunakan adalah sensor HS 133HS 133 3.Mengintegrasikan
1.5
1.5 Manfaat Manfaat PenelitianPenelitian 1.
1. Membantu menyukseskan program pemerintah yang tertuang dalamMembantu menyukseskan program pemerintah yang tertuang dalam Undang-undang No.22 tahun 2001 tetang Minyak dan Gas.
Undang-undang No.22 tahun 2001 tetang Minyak dan Gas. 2.
2. Mendorong tingkat pemahaman masyarakat tentang pentingnyaMendorong tingkat pemahaman masyarakat tentang pentingnya mendeteksi kebocoran gas LPG.
mendeteksi kebocoran gas LPG.
1.6
1.6 Metode Metode PenulisanPenulisan
Metode penulisan mencakup 4 tahapan sebagai berikut: Metode penulisan mencakup 4 tahapan sebagai berikut: 1.
1. Studi kasus dan studi literaturStudi kasus dan studi literatur
Tahapan ini bertujuan untuk mengumpulakan data-data dan bahan Tahapan ini bertujuan untuk mengumpulakan data-data dan bahan yang dibutuhkan dalam perancangan alat, seperti AVR ATMega, yang dibutuhkan dalam perancangan alat, seperti AVR ATMega, sensor, dll
sensor, dll 2.
2. DesainDesain
Pada tahapan ini penulis menjelaskan tetang bagaimana merancang Pada tahapan ini penulis menjelaskan tetang bagaimana merancang desain awal dari konstruksi alat dan rangkaian elektroniknya.
desain awal dari konstruksi alat dan rangkaian elektroniknya. 3.
3. ImplementasiImplementasi
Tahapan implementasi merupakan tahapan yang bertujuan untuk Tahapan implementasi merupakan tahapan yang bertujuan untuk melakukan proses pembuatan dan pengujian alat pendeteksi gas bocor melakukan proses pembuatan dan pengujian alat pendeteksi gas bocor berbasis mikrokontroler ATMega.
berbasis mikrokontroler ATMega. 4.
4. Analisa dan PenelitianAnalisa dan Penelitian
Menganalisa unjuk kerja alat, melakukan perbaikan-perbaikan yang Menganalisa unjuk kerja alat, melakukan perbaikan-perbaikan yang dianggap perlu, merupakan tujuan dari tahapan ini, sarta membuat dianggap perlu, merupakan tujuan dari tahapan ini, sarta membuat
kesimpulan mengenai sistem yang telah dibuat dan mengajukan saran untuk penelitian kedepan
.
1.7 Sistematika Penulisan
Lapran tugas akhir ini disusun dengan menggunakan sistematika sebagai berikut:
BAB I Pendahuluan
Bab ini berisi tentang penguraian secara singkat latar belakang, tujuan, perumusan masalah, batasan masalah, batasan masalah, metodologi penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II Teori Penunjang
Pada bab ini akan dijelaskan tentang teori penunjang yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini yaitu teori dasar sensor, mikrokontroler ATMega, dan teori dasar alat-alat pendukung lainnya.
BAB III Perancangan dan Pembuatan Alat
Dalam bab ini akan diuraikan tentang tahap perencanaan serta proses pembuatan konstruksi alat dan pembuatan rangkaian elektronik.
BAB IV Pengujian dan Analisa Sistem
Bab ini membahas tentang pengujian alat. Serta berisi data dan analisa dari hasil pengujian yang telah dilakukan.
BAB V Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi tentang kesimpulan dari pembahasan permasalahan dan saran-saran untuk perbaikan dan penyempurnaan tugas akhir ini.
BAB II
TEORI PENUNJANG
Bab ini akan membahas tentang teori-teori penunjang terkait dengan proyek ini. Diantaranya yaitu: LPG, sensor, dan mikrokontroler ATMega16.
2.1 L iqu efi ed Petr oleum Ga s ( LPG )
LPG adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Komponennya didominasi Propana (C3H8) dan Butana (C4H10). (http://www.aptogaz.com , viewed:28 Maret 2011)
Pada Peraturan Pemerintah No. 36 Tahun 2004 tentang Kegiatan Usaha Hilir Minyak dan Gas Bumi, LPG didefinisikan sebagai gas hidrokarbon yang dicairkan dengan tekanan untuk memudahkan penyimpanan, pengangkutan dan penanganannya yang pada dasarnya terdiri atas Propana (C3H8) dan Butana
(C4H10) atau campuran keduanya (Mix LPG).
LPG juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Dalam kondisi atmosfer, LPG akan berbentuk gas. Volume LPG dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu LPG dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung LPG tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung
komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1. Tekanan di mana LPG berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55 °C (131 °F). Menurut spesifikasinya, LPG dibagi menjadi tiga jenis yaitu LPG campuran, LPG propana dan LPG butana. Spesifikasi masing-masing LPG tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. LPG yang dipasarkan Pertamina adalah LPG campuran.
2.2 Sensor
Sensor secara umum didefinisikan sebagai alat yang mampu menangkap fenomena fisika atau kimia kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektrik baik arus listrik ataupun tegangan. Fenomena fisik yang mampu menstimulus sensor untuk menghasilkan sinyal elektrik meliputi temperatur, tekanan, gaya, medan magnet cahaya, pergerakan dan sebagainya. Sementara fenomena kimia dapat berupa konsentrasi dari bahan kimia baik cairan maupun gas.
D. Sharon, dkk (1982) juga mendefenisikan sensor sebagai suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik .
Sensor merupakan transducer yang digunakan untuk mendeteksi kondisi suatu proses. Yang dimaksud transducer yaitu perangkat keras untuk mengubah
proporsional. Sensor juga didefinisikan sebagai jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.
Jenis sensor secara garis besar dibagi menjadi 2 jenis yaitu sensor fisika dan dan sensor kimia. Sensor fisika adalah sensor yang mendeteksi suatu besaran berdasarkan hokum-hukum fisika. Yang termasuk kedalam jenis sensor fisika yaitu : Sensor cahaya, Sensor suara, Sensor suhu, Sensor gaya, Sensor percepatan, dll. Sensor kimia adalah sensor yang mendeteksi jumlah suatu zat kimia dengan cara mengubah besaran kimi menjadi besaran listrik. Biasanya ini melibatkan beberapa reaksi kimia. Yang termasuk kedalam jenis sensor kimia yaitu : Sensor
PH, Sensor Gas, Sensor oksigen, Sensor Ledakan, dll
Selain itu sensor juga dibegai atas beberapa macam yaitu: sensor perpindahan dan posisi, sensor berat, sensor fluida, sensor monitoring lingkungan seperti COx, NOx, SOx, Kelembaban,dll. Salah satu dari jenis sensor yaitu sensor Gas.
Ada beberapa jenis sensor gas, salah satunya yaitu sensor gas HS133. Sensor ini merupakan sebuah sensor kimia. Sensor ini mempunyai nilai resistansi Rs yang akan berubah bila terkena gas propana dan butana di udara. Sensor ini mempunyai tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut. Secara umum bentuk dari sensor gas HS133 dapat dilihat pada Gambar II.1.
Gambar 2.1 Sensor HS133 Keterangan pada gambar diatas dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel II.1 Keterangan Gambar Sensor HS133
HS 133 mempunyai 6 pin, 4 diantaranya digunakan untuk menangkap sinyal, dan 2 yang lain untuk pemanas. Pencium utama pada rangkaian pendeteksi gas ini adalah sebuah sensor gas HS 133 yang di dalamnya terdapat kawat pemanas (heater) dari bahannichrome yang berbentuk miniatur dengan nilai resistansi nominal 33 ohm, permukaan sensor dilapisi dengan dioxide (SnO2) yang tahan terhadap panas. HS 133 ini sangat peka terhadap LPG dan cara kerjanya sederhana. Jika molekul gas menyentuh permukaan sensor maka satuan
resistansinya akan mengecil sesuai dengan konsentrasi gas. Sebaliknya, jika konsentrasi gas menurun akan diikuti dengan semakin tingginya resistansi maka tegangan keluarannya akan menurun.
Pada gambar 2.1 diperlihatkan bahwa pada rangkaian dalam sensor HS 133 terdapat dua resistor, yakni R s dan R L. Dimana nilai Rs yang berubah sesuai dengan besarnya konsentrasi gas yang dideteksi, dan nilai R L yang tetap. Dengan demikian perubahan konsentrasi gas dapat mengubah nilai resistansi sensor dan juga akan mempengaruhi tegangan keluarannya juga, karena terjadi pembagian tegangan pada rangkaian sensor, sehingga apabila nilai Rs mengecil maka tegangan keluaran dari sensor akan naik begitu pula sebaliknya. Perbedaan inilah yang dijadikan acuan bagi pendeteksi gas berbahaya ini.
2.3 Mikrokontroller AVR ATMega16
Mikrokontroler adalah sebuah sistem microprocessor dimana di dalamnya sudah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, Clock dan Peralatan internalnya yang sudah saling terhubung dan terorganisasi (teralamati) dengan baik oleh pabrik pembuatnya dikemas dalam satu chip yang siap pakai. Sehingga kita tinggal memprogram isi ROM sesuai aturan penggunaan oleh pabrik yang membuatnya. (Ardi Winoto., 2008, p.3)
Nilai plus bagi mikrokontroler adalah terdapatnya memori dan Port Input/Output dalam suatu kemasan IC yang kompak. Kemampuannya yang programmable, fitur yang lengkap dan juga harga yang terjangkau memungkinkan mikrokontroler digunakan pada berbagai sistem elektronis, seperti pada robot, automasi industri, sistem alarm, peralatan telekomunikasi, hingga peralatan rumah tangga.
Mikrokontroler AVR adalah mikrokontroler RISC 8 bit berdasarkan aristektur Harvard , yang dibuat oleh Atmel pada tahun 1996. AVR memiliki keunggulan dibandingkan dengan mikrokontroler lain, keunggulan AVR yaitu AVR memiliki kecepatan eksekusi program yang lebih cepat, karena sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 siklus clock , lebih cepat dibandingkan MCS51 yang membutuhkan 12 siklus clock untuk mengeksekusi 1 instruksi. Mikrokontroler ATMega16 memiliki fitur yang lengkap (ADC internal, EEPROM internal, Timer/Counter , Watchdog Timer , PWM, Port I/O, komunikasi serial, Komparator, I2C,dll). Beberapa spesifikasi ATMega16 dapat kita lihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Spesifikasi ATMega16
NO. Spesifikasi
1.
Arsitektur RISC dengan throughput mencapai 16 MIPS pada frekuensi 16 Mhz.
2. Kapasitas flash memori 16Kbyte, EEPROM 512 Byte, dan SRAM 1Kbyte
3. Saluran Port I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C, dan Port D.
4. CPU yang terdiri atas 32 buah register
5. User interupsi internal dan eksternal
6. Port USART sebagai komunikasi serial
Tabel II.2 (Sambungan) Spesifikasi ATMega 16 8. Fitur peripheral :
a. Tiga buah Timer/Counter dengan perbandingan
- 2 (dua) buah Timer/Counter 8 bit dengan Prescaler terpisah dan Mode Compare
- 1 (satu) buah Timer/Counter 16 bit dengan Prescaler terpisah, Mode Compare, dan Mode Capture
b. Real Time Counter dengan osilator tersendiri c. 4 channel PWM
d. 8 channel , 10-bit ADC
- 8 Single-ended Channel
- 7 Differential Channel hanya pada kemasan TQFP
- 2 Differential Channel dengan Programmable Gain 1x, 10x, atau 200x
e. Byte-oriented Two-wire Serial Interface
f. Antamuka SPI
g. Watchdog Timer dengan osilator internal
h. On-chip Analog Comparator
Untuk lebih memahami arsitektur dari ATMega16, dapat kita lihat pada Gambar 2.2.
2.3.1 Konfigurasi Pin ATMega16
Susunan pin mikrokontroler ATMega16 diperlihatkan pada Gambar II.3.
Gambar 2.3 Konfigurasi Pin ATMega16
Konfigurasi pin ATMega16 dengan kemasan 40 pin DIP ( Dual In-line Package) dapat dilihat pada Gambar 2.3. Dari gambar 2.3 dapat dijelaskan fungsi dari masing-masing pin ATMega16 pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Fungsi Pin ATMega 16
No. PIN Fungsi
1 VCC Marupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.
2. GND Merupakn pin Ground
3. Port A (PA0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin masukan ADC.
Tabel 2.3 (sambungan) Fungsi Pin ATMega 16
No. PIN Fungsi
4. Port B (PB0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan fungsi khusus seperti SPI, MISO, MOSI, SS, AIN1/OC0, AIN0/INT2, T1, T0 T1/XCK
5. Port C (PC0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan fungsi khusus, seperti TOSC2, TOSC1, TDI, TD0, TMS, TCK, SDA, SCL
6. Port D (PD0…7) merupakan pin input/output dua arah dan pin dengan fungsi khusus, seperti RXD, TXD, INT0, INT1, OC1B, OC1A, ICP1
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset 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
2.3.2 Perangkat Lunak
Bejo (2007,pp.121-126) menjelaskan bahwa CodeVision AVR merupakan salah satu software compiler yang khusus digunakan untuk mikrokontroler keluarga AVR. CodeVisionAVR sebagai media penghubung antara program yang akan diisikan ke mikrokontroler ATMega16 yang menggunakan bahasa C.
Pemrograman mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level language (assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA, dll) tergantung compiler yang digunakan. Bahasa Assembler pada mikrokontroler AVR memiliki kesamaan instruksi, sehingga jika telah menguasai pemrograman satu jenis mikrokontroler AVR, maka akan dengan mudah untuk memprogram mikrokontroler AVR jenis lain, tetapi bahasa assembler relatif lebih sulit dipelajari daripada bahasa C, untuk pembuatan suatu proyek yang besar akan memakan waktu yang lama, serta penulisan programnya akan panjang. Sedangkan bahasa C memiliki keunggulan dibandingkan bahasa assembly yaitu penyusunan program akan lebih sederhana dan mudah pada proyek yang lebih besar. Bahasa C
hampir bisa melakukan semua operasi yang dapat dikerjakan oleh bahasa mesin. CodeVisionAVR pada dasarnya merupakan perangkat lunak pemrograman mikrokontroler keluarga AVR berbasis bahasa C. Ada tiga komponen penting yang telah diintegrasikan dalam perangkat lunak ini: Compiler C, IDE dan program generator .
Berdasarkan spesifikasi yang dikeluarkan oleh perusahaan pengembangnya, Compiler C yang digunakan hampir mengimplementasikan semua komponen standar yang ada pada bahasa C standar ANSI (seperti struktur program, jenis tipe data, jenis operator, dan library fungsi standar berikut penamaannya). Tetapi walaupun demikian, dibandingkan bahasa C untuk aplikasi komputer, compiler C untuk mikrokontroler ini memiliki sedikit perbedaan yang disesuaikan dengan arsitektur AVR tempat program C tersebut ditanamkan (embedded ).
Khusus untuk library fungsi, disamping library standar (seperti fungsi-fungsi matematik, manipulasi string , pengaksesan memori dan sebagainya), CodeVisionAVR juga menyediakan fungsi-fungsi tambahan yang sangat bermanfaat dalam pemrograman antarmuka AVR dengan perangkat luar yang
umum digunakan dalam aplikasi kontrol. Beberapa fungsi library yang penting diantaranya adalah fungsi-fungsi untuk pengaksesan LCD, komunikasi I2C, IC RTC ( Real time Clock ), sensor suhu, SPI (Serial Peripheral Interface) dan lain sebagainya.
Untuk memudahkan pengembangan program aplikasi, CodeVisionAVR juga dilengkapi IDE yang sangat user friendly. Selain menu-menu pilihan yang umum dijumpai pada setiap perangkat lunak berbasis Windows, CodeVisionAVR ini telah mengintegrasikan perangkat lunak downloader yang bersifat In System Programmer yang dapat digunakan untuk mentransfer kode mesin hasil kompilasi
ke dalam sistem memori mikrokontroler AVR yang sedang diprogram.
Selain itu, CodeVisionAVR juga menyediakan sebuah fitur yang dinamakan dengan Code Generator atau CodeWizardAVR. Secara praktis, fitur ini sangat bermanfaat membentuk sebuah kerangka program (template), dan juga memberi kemudahan bagi programmer dalam peng-inisialisasian register-register yang terdapat pada mikrokontroler AVR yang sedang diprogram. Dinamakan Code Generator , karena perangkat lunak CodeVision ini akan membangkitkan kode-kode program secara otomatis setelah fase inisialisasi pada jendela CodeWizardAVR selesai dilakukan. Penggunaan fitur ini pada dasarnya hampir
sama dengan
sama dengan application wizardapplication wizard pada pada bahasa-bahasa bahasa-bahasa pemrograman pemrograman visual visual untukuntuk komputer. (Andrianto,Heri. 2008, pp 5-27)
komputer. (Andrianto,Heri. 2008, pp 5-27) 2.3.3 USART
2.3.3 USART
Universal Synchrobous and Asynchronous Serial Receiver and Transmitter Universal Synchrobous and Asynchronous Serial Receiver and Transmitter (USART) merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh (USART) merupakan salah satu mode komunikasi serial yang dimiliki oleh ATMega 16. Komunikasi data adalah perpindahan data antara dua atau lebih ATMega 16. Komunikasi data adalah perpindahan data antara dua atau lebih peranti,
peranti, baik baik yang yang berjauhan berjauhan maupun maupun yang yang berdekatan. berdekatan. Perpindahan Perpindahan data data antaraantara dua atau lebih peranti dapat dilaksanakan secara paralel atau seri. Komunikasi seri dua atau lebih peranti dapat dilaksanakan secara paralel atau seri. Komunikasi seri dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu komunikasi dara seri sinkron dan dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu komunikasi dara seri sinkron dan komunikasi data asinkron. Dikatakan sinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima komunikasi data asinkron. Dikatakan sinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima ditabuh (
ditabuh (clocked clocked ) oleh penabuh () oleh penabuh (clock clock ) yang sama, satu sumber penabuh; data) yang sama, satu sumber penabuh; data dikirim beserta penabuh. Dikatakan asinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima dikirim beserta penabuh. Dikatakan asinkron jika sisi pengirim dan sisi penerima ditabuh oleh penabuh yang terpisah dengan frekuensi yang hampir sama, data ditabuh oleh penabuh yang terpisah dengan frekuensi yang hampir sama, data dikirim disertai informasi sinkronisasi. Pada proses inisialisasi ini setiap perangkat dikirim disertai informasi sinkronisasi. Pada proses inisialisasi ini setiap perangkat yang terhubung harus memiliki
yang terhubung harus memiliki baudratebaudrate yang sama. Beberapa fasilitas yangyang sama. Beberapa fasilitas yang disediakan USART AVR adalah sebagai berikut:
disediakan USART AVR adalah sebagai berikut: - Operasi
- Operasi full duplex full duplex (mempunyai register(mempunyai register receivereceive dan transmit yangdan transmit yang terpisah)
terpisah)
- Mendukung kecepatan multiprosesor - Mendukung kecepatan multiprosesor - Mode kecepatan berode Mbps
- Mode kecepatan berode Mbps - Operasi asinkron atau sinkron - Operasi asinkron atau sinkron - Operasi
- Dapat menghasilkan
- Dapat menghasilkan baud-ratebaud-rate (laju data) dengan resolusi tinggi(laju data) dengan resolusi tinggi - Modus komunikasi kecepatan ganda pada asinkron
- Modus komunikasi kecepatan ganda pada asinkron 2.4
2.4 DiDi ssplay LCD play LCD CharChar acacteter r 2x16 2x16 Display
Display LCDLCD 2x16 berfungsi sebagai penampil nilai kuat induksi medan 2x16 berfungsi sebagai penampil nilai kuat induksi medan elektromagnetik yang terukur oleh alat, dapat terlihat pada Gambar 2.4 . LCD elektromagnetik yang terukur oleh alat, dapat terlihat pada Gambar 2.4 . LCD yang digunakan pada alat ini mempunyai lebar display 2 baris 16 kolom atau yang digunakan pada alat ini mempunyai lebar display 2 baris 16 kolom atau biasa
biasa disebut disebut sebagai sebagai LCD LCD Character Character 2x16 2x16 dengan dengan 16 16 pin pin konektor konektor yangyang fungsinya dapat kita lihat pada Tabel 2. 4.
fungsinya dapat kita lihat pada Tabel 2. 4. Tabel 2.4
Gambar 2.4
Gambar 2.4 LCD character LCD character 2x16 2x16 Modul LCD terdiri dari sejumlah
Modul LCD terdiri dari sejumlah memorymemory yang digunakan untuk display. Semua yang digunakan untuk display. Semua teks yang kita tuliskan ke modul LCD akan disimpan didalam memory ini, dan teks yang kita tuliskan ke modul LCD akan disimpan didalam memory ini, dan modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke modul LCD secara berturutan membaca memory ini untuk menampilkan teks ke modul LCD itu sendiri.
modul LCD itu sendiri.
Gambar 2.5 Peta
Gambar 2.5 Peta memory LCD character memory LCD character 2x16 2x16
Pada Gambar 2.5, daerah yang berwarna biru ( 00 s/d 0F dan 40 s/d 4F ) adalah Pada Gambar 2.5, daerah yang berwarna biru ( 00 s/d 0F dan 40 s/d 4F ) adalah display yang tampak. jumlahnya sebanyak 16 karakter per baris dengan dua baris. display yang tampak. jumlahnya sebanyak 16 karakter per baris dengan dua baris. Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan posisi Angka pada setiap kotak adalah alamat memori yang bersesuaian dengan posisi dari layar. Dengan demikian dapat dilihat karakter pertama yang berada pada dari layar. Dengan demikian dapat dilihat karakter pertama yang berada pada posisi baris pertama
posisi baris pertama menempati alamat menempati alamat 00h. dan karakter 00h. dan karakter kedua yang berada kedua yang berada padapada posisi baris
posisi baris kedua menempati kedua menempati alamat 40h alamat 40h Agar dapat Agar dapat menampilkan karakter menampilkan karakter padapada display maka posisi kursor harus terlebih dahulu diset. Instruksi Set Posisi Kursor display maka posisi kursor harus terlebih dahulu diset. Instruksi Set Posisi Kursor adalah 80h. dengan demikian untuk menampilkan karakter, nilai yang terdapat adalah 80h. dengan demikian untuk menampilkan karakter, nilai yang terdapat pada
pada memory memory harus harus ditambahkan ditambahkan dengan dengan 80h.Sebagai 80h.Sebagai contoh, contoh, jika jika kita kita inginingin menampilkan huruf “B” pada baris kedua pada posisi kolom kesepuluh.mak menampilkan huruf “B” pada baris kedua pada posisi kolom kesepuluh.mak aa sesuai dengan peta memory, posisi karakter pada kolom 10 dari baris kedua sesuai dengan peta memory, posisi karakter pada kolom 10 dari baris kedua
mempunyai alamat 4Ah, sehingga sebelum kita menampilkan huruf “B” pada LCD, kita harus mengirim instruksi set posisi kursor, dan perintah untuk instruksi ini adalah 80h ditambah dengan alamat 80h + 4Ah =0Cah. Sehingga dengan mengirim perintah 0Cah ke LCD, akan menempatkan kursor pada baris kedua dan kolom ke 11.
2.5 Alarm 220 Volt
Alarm adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja alarm hampir sama dengan loud speaker, jadi alarm 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. Alarm biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm). (http://elektronika-elektronika.blogspot.com, viewed : 23 Mei 2011) . Salah satu dari jenis alarm terdapat pada Gambar 2.6 berikut ini:
Jadi dapat disimpulkan bahwa buzzer ialah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk merubah gelombang listrik menjadi gelombang suara atau bunyi, di dalam buzzer terdapat suatu magnet yang berfungsi menangkap sinyal-sinyal yang masuk berupa gelombang listrik. Sinyal gelombang listrik inilah yang membuat fibra buzzer bergetar dan menghasilkan suara bunyi.
BAB III
PERANCANGAN DAN DESIAN
Bab ini akan menjelaskan perancangan sistem pendeteksi kebocoran LPG menggunakan sensor HS 133 berbasis mikrokontroler. Tahapan-tahapan dan desain tugas akhir ini disusun berdasarkan teori-teori penunjang yang telah dibahas pada bab sebelumnya.
3. 1 Usulan Desain Sistem Secara Umum
Adapun usulan desain sistem pendeteksi kebocoran LPG secara umum diperlihatkan pada pada blok diagram pada Gambar III.1
Gambar 3.1 Blok Diagram Desain Secara Umum
Relay Mikrokontroller Catu Daya LCD Alarm LED Sensor HS 133
Sistem ini terdiri atas sensor HS 133 yang mendeteksi bila terjadi kebocoran LPG, catu daya, sistem mikrokontroller, relay, LCD, Alarm, dan LED. Seluruh peralatan ini akan terintegrasi untuk melakukan fungsi mendeteksi kebocoran
LPG dan memberikan peringatan bila terjadi kebocoran LPG.
Mikrokontroller sistem pada tugas akhir digunakan tipe AVR, ATMega16L. Fungsi blok ini adalah menerima data dari blok sensor HS 133 yang mendeteksi bila terjadi kebocoran LPG dan kemudian menggerakkan mikrokontroller untuk mengaktifkan indikator. Indikator ini yang akan memberikan isyarat atau tanda bahwa terjadi kebocoran LPG.
Indikator yang digunakan pada sistem ini adalah LED, LCD, dan alarm. Berdasarkan desain, terdapat keadaan yang berbeda pada masing- masing LED yang diikuti dengan tampilan pada LCD serta bunyi pada alarm. Untuk lebih jelasnya dapat diperlihatkan pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Indikator yang digunakan pada sistem
LED LCD Alarm
Hijau Tegangan 0 – 1,22 Kondisi LPG Normal
Tidak berbunyi
Kuning Tegangan keluaran dari sensor 1,23V-2,35V Kondisi LPG Waspada Berbunyi panjang selama 2 detik
Merah Tegangan keluaran dari sensor 2,36V-5V Kondisi LPG Bahaya Terjadi Kebocoran Berbunyi panjang selama 2 detik
3.2 Perancangan Perangkat Keras (Hardware)
Perancangan perangkat keras (hardware) ini meliputi perancangan box rangkaian dan perancangan elektronika.
3.2.1 Perancangan Box Rangkaian
Perancangan mekanik pada sistem ini hanya meliputi pembuatan box rangakaian yang tidak telalu rumit. Desain pembuatan box rangkaian ini menggunakan software design graphic AutoCAD 2010. Ukuran box yang akan dibuat adalah 23 cm x 15 cm x 8 cm. Gambar 3.2 di bawah ini, memperlihatkan ilustrasi desain box rangkaian.
Gambar 3.2 Desain Box Rangkaian
3.2.2 Perancangan Elektronika
Perancangan elektronika pada sistem ini terdiri dari beberapa blok rangkaian, yaitu :
1. Rangkaian catu daya
2. Rangkaian pengendali (Atmega16L) 3. Rangkaian sensor (HS 133)
4. Rangkaian Alarm
5. Rangkaian LED indikator
6. Rangkaian penampil (LCD 2X16)
Perancangan rangkaian elektronika pada sistem ini menggunakan software untuk menghasilkan layout board PCB. Pada Gambar 3.3 diperlihatkan skema perancangan elektronika.
Gambar 3.3 Skema Perancangan Elektronika
Berikut ini dijelaskan mengenai blok-blok rangkaian elektronika penyusun sistem ini.
1. Rangkaian Catu Daya
Rangkaian ini menggunakan suplay tegangan yang diperoleh dari trafo, dimana trafo yang digunakan yaitu trafo 1 Ampere. Keluaran suplay tegangan melewati dioda bridge selanjutnya masuk pada regulator (AN 7812 dan AN7805) yang berfungsi menghasilkan tegangan 5 Volt. Serta pada rangakaian power suplay ini
mengunakan kapasitor elko. Pada Gambar III.4 diperlihatkan skematik rangkaian catu daya yang digunakan pada perancangan prototype ini.
Gambar 3.4 Perancangan Rangkaian Catu Daya
Rangkaian ini memiliki 2 jenis keluaran tegangan yakni 5 V dan 12 V. dimana tegangan 5 V digunakan sebagai sumber tegangan catu daya Mikrokontroller ATmega16L. Sedangkan tegangan 12 V digunakan sebagai tegangan catu daya relay.
2. Rangkaian Pengendali
Pada rangkaian pengendali menggunakan mikrokontroller ATmega16L yang dirangkai sesuai sistem minimum. Skema lengkap rangkaian pengendali perancangan sistem pendeteksi kebocoran gas berbasis mikrokontroller dapat
dilihat pada Gambar 3.5
Gambar 3.5 Rangkaian Pengendali
ATmega16L merupakan pengendali utama pada rangkaian pengendali sistem ini. Dikarenakan oleh sistem yang dimiliki oleh ATmega ini sudah terintegrasi dengan RAM, ROM, memory flash sehingga dapat menjadi sebuah sistem yang komplit
untuk sebuah prosesor pengontrol. Sistem pengenadali juga mendapat suplly daya 5 volt.
Pada sistem pengendali juga terdapat beberapa komponen pendukung agar ATmega16L yang merupakan pengendali utama dapat bekerja secara optimal diantaranya, terlihat pada Tabel 3.2
Tabel 3.2 Kompenen-komponen pada rangkaian pengandali
3. Rangkaian Sensor (HS 133)
Pada sistem pendeteksi kebocoran LPG menggunakan sensor HS 133, di mana merupakan komponen utama yang mendeteksi apabila terjadi kebocoran LPG. Rangkaian ini dicatu dengan level tegangan sebesar 5 volt. Gambar 3.6 diperlihatkan perancangan rangkaian sensor HS 133.
Nama Komponen Fungsi
Crystal 8 Rangkaian clock Kapsitor keramik 22pf Kapasitor keramik 100nf Resistor 0,7 k Rangkaian reset Push button LED Indikator power supply Resistor 1 K
Gambar 3.6 Perancangan Rangkaian Sensor HS 133
Sebagaimana yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, sensor HS 133 memiliki 6 pin, diantaranya 4 pin digunakan untuk menangkap sinyal dan 2 pin lainnya digunakan untuk pemanas.
4. Rangkaian Alarm
Alarm yang digunakan adalah jenis alarm 220 volt. Rangkaian alarm ini terdiri dari relay 12 volt (normaly open), resistor 1 k , dan tip 122. Alarm sendiri mendapat suplay tegangan langsung dari trafo sebesar 220 VAC, sedangkan relay 12 Volt.Rangkaian alarm ini dihubungkan pada PORT.D7 pada rangkaian pengandali. Gambar 3.7 perancangan rangkaian sensor yang akan digunakan pada
sistem pendeteksi kebocoran gas berbasis mikrokontroller.
5. Rangkaian LED Indikator
Rangakaian LED indikator terdiri dari 3 buah LED yang berbeda warna, yakni hijau, kuning, dan merah. Dimana masing-masing warna LED memiliki fungsi indikator yang berbeda. Warna hijau menandakan sistem dalam keadaan normal, warna kuning dan merah menandakan sistem telah mendeteksi terjadinya kebocoran gas, sebagaimana telah dipaparkan pada Tabel 3.1. Rangkaian LED Indikator ini juga menggunakan 3 buah resistor 1 k . Berikut ini diperlihatkan Gambar 3.8 perancangan rangkaian LED indikator yang digunakan pada sis tem
Gambar 3.8 Perancangan Rangkaian LED Indikator
6. Rangkaian Penampil ( LCD 2x16)
Rangkaian penampil yang digunakan dalam sistem pendeteksi kebocoran gas ini adalah LCD 2×16. LCD berfungsi untuk menampilkan kadar dari kebocoran gas yang terjadi dalam bentuk persentase. Penghubungan pin LCD dan alokasinya pada mikrokontroler ATmega16 diilustrasikan pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Rangkaian Schematic Penampil LCD 16x2 3.3 Perancangan Programming
Untuk mempermudah dalam perancangan software maka, digunakan pendekan flowchart perancangan flochart sistem pendeteksi kebocoran LPG berbasis
mikrikontroller ini dapat dilihat pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Perancangan flowchart Sistem Pendeteksi Kebocoran LPG Berbasis Mikrokontroller
Secara garis besar program pada prototipe ini terbagi atas 3 kondisi yakni kondisi Standby, kondisi tidak terjadi kebocoran, dan kondisi terjadi kebocoran yang akan dijelaskan sebagai berikut :
3.3.1 Kondisi Standby
Pada kondisi ini merupakan kondisi pengaktifan sistem dari kondisi off ke kondisi on. Setelah sistem di-on-kan, Flowchart dari kondisi Standby diperlihatkan pada gambar 3.11.
Gambar 3.11 Flowchart Kondisi Standby
3.3.2 Kondisi Sistem Tidak Terjadi Kebocoran LPG
Pada kondisi ini sistem tidak mendeteksi adanya LPG yang bocor. Kondisi ini juga ditandai dengan menyalanya LED indikator hijau. Alarm tidak berbunyi
dalam hal ini logika alarm pada PORTC.3 berlogika 0 (low), sedangkan LCD tetap menampilkan pembacaan berupa keadaan LPG yang normal. Gambar III.12 memperlihatkan flowchart pada kondisi ini.
START
LED Hijau,Kuning,Merah ON
SISTEM PENDETEKSI KEBOCORAN LPG
Gambar 3.12 Flowchart Kondisi Tidak Terjadi Kebocoran LPG
3.3.3 Kondisi Sistem mendeteksi Kebocoran LPG
Terdeteksinya kebocoran LPG oleh sensor HS 133 pada sistem ini membuat rangkaian alarm pada PORTC.3 yang awalnya berlogika 0 ( low) berubah menjadi logika 1 (high). LED indikator kuning dan merah yang nantinya akan menyala pada kondisi ini. LED indikator kuning menyala ketika level tegangan pada ADC berkisar antara 1,23 Volt – 2,35 Volt. Sedangkan Led indikator merah menyala pada level tegangang diatas 2,35 volt. Sedangkan tampilan pada LCD tetap menampilkan status kebocoran LPG. Flowchart pada sistem ini dapat dilihat pada gambar 3.13 Start Cek Gas LED Hijau ON KONDISI LPG NORMAL End Tidak ada Ada
Gambar 3.13 Flowchart Kondisi Terjadi Kebocoran LPG
3.4 Pabrikasi Alat
Pabrikasi alata terbagi atas pabrikasi box rangkaian dan pabrikasi rangkaian elektronika
3.4.1 Pabrikasi Box Rangkaian
Pembuatan box rangkaian sebagaimana telah dijelaskan pada perancangan mekanik. Pada pembuatan box rangkaian menggunakan fyberglass (acrylic). Hasil pabrikasi dapat dilihat pada Gambar 3.14.
Start
Cek Gas
Alarm bunyi 2 detik
KONDISI LPG WASPADA
Alarm bunyi 2 detik
KONDISI LPG TERJADI KEBOCORAN
LED kuning ON LED merah ON
Gambar 3.14 Hasil Pabrikasi Box Rangkaian
3.4.2 Pabrikasi Rangkaian Eletronika
Pembuatan rangkaian elektronika dicetak pada sebuah PCB polos. Untuk memperoleh hasil cetakan yang presisi, digunakan teknik sablon manual. Selanjutnya melakukan proses perendaman PCB pada larutan Ferrite Chloride (FeCl3). PCB yang selesai direndam kemudian dibersihkan untuk melangkah ke proses melubangi titik-titik peletakan komponen dengan menggunakan mini-drill
PCB.
Tembaga pada PCB dibersihkan dari minyak, sidik jari, ataupun oksidasi udara dengan cara diamplas atau dengan dibersihkan menggunakan cairan 36 lcohol/tinner . Langkah selanjutnya dengan memasang dan menyolder komponen pada tempatnya masing-masing. Proses penyolderan perlu ketelitian agar tidak terjadi kesalahan ( short circuit ) pada jalur yang telah tercetak. Hasil
Gambar 3.15 Hasil Pabrikasi Rangkaian Elektronika
Penggabungan pabrikasi box rangkaian dan pabrikasi rangkaian dapat diperlihatkan pada Gambar 3.16 (a) dan (b).
Gambar 3.16 (a) Hasil Penggabungan Pabrikasi Box Dan Rangkaian Elektronika Tampak Atas.
Gambar 3.16 (b) Hasil Penggabungan Pabrikasi Box dan Rangkaian Elektronika Tampak Samping
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM
4.1 Pengukuran Rangkaian
Pada bagian ini yang akan diukur adalah besaran-besaran lisrtik pada blok-blok rangkaian elektronika dalam kondisi standby. Blok-blok rangkaian elektronika terdiri atas rangkaian power supply, rangkaian sensor, rangkaian LED indikator, rangkaian alarm, dan blok rangkaian processing unit .
4.1.1 Pengukuran Rangkaian Power Suppl y
Pengukuran rangkaian power supply ini terdiri atas tiga buah titik pengukuran yaitu pengukuran input dan output pada trafo, AN 7812, dan AN 7805. Gambar 4.1 memperlihatkan letak titik pengukuran (TP) dan Tabel 4.1 memperlihathatkan hasil pengukuran rangkaian power supply.
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Rangkaian Power Supply Titik Pengukuran Jenis Komponen Input Terukur Output Terukur TP 1 Trafo 220 Vac 12, 2 Vac TP 2 AN 7812 12,56 Vdc 11,55 Vdc TP 3 AN 7805 12,31 Vdc 4,9 Vdc
Dari tabel hasil pengukuran di atas dapat dilihat bahwa input terukur dan output terukur berada pada kondisi normal
4.1.2 Pengukuran Rangkaian Sensor
Pengukuran dilakukan pada input dan output dari rangakian sensor HS 133, sebagaiman diperlihatkan pada Gambar 4.2 dan hasil dari pengukuran diperlihatkan pada Tabel 4.2
Gambar 4.2 Pengukuran Sensor
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Sensor Titik Pengukuran (TP) Keterangan Rating Datasheet (VDC) Tegangan Terukur (VDC) TP 1 Input 5 - 5,2 4,9 TP 2 Output 0 - 5 0,1
Dari tabel hasil pengukuran dapat dilihat bahwa tegangan sensor berada pada rating tegangan sesuai dengan datasheet.
4.1.3 Pengukuran Rangkaian LED Indikator
Pengukuran besaran-besaran listrik pada rangkaian ini dilakukan pada prototipe dalam kondisi standby. Titik pengukuran pada rangkaian LED indikator diperlihatkan pada Gambar 4.3 dan hasil pengukuran pada Tabel 4.3
Gambar 4.3 Pengukuran Rangkaian LED Indikator
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Rangkaian LED Indikator
4.1.4 Pengukuran Rangkaian Alarm
Pada rangkaian alarm terdapat sebuah relay yang berperan aktif, dimana pada saat input dari rangkaian pengendali diberi logika 0 (low) maka relay dalam keadaan normally open dan sebaliknya apabila diberi input logika 1 ( high) maka relay
Keterangan Titik Pengukuran Tegangan (Volt)
LED Hijau TP 1 4,8 LED Kuning TP 2 4,8 LED Merah TP3 4,8 TP 1 TP 2 TP 3
berubah keadaan menjadi normally close. Berikut ini Gambar IV.4 memperlihatkan titik pengukuran rangkaian alarm dan Tabel 4.4 hasil pengukuran rangkain alarm.
Gambar 4.4 Pengukuran Rangkaian Alarm
Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Rangkaian Alarm
Kondisi Relay Kondisi
PORTC.6
Tegangan (Volt)
Normally Open 0 0
Normally Close 1 12,5
4.1.5 Pengukuran processi ng uni t .
Berikut ini hasil pengukuran tegangan dari pin-pin pada processing unit .
Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Rangkaian Processing Unit No. Keterangan Tegangan
(Volt) No. Keterangan
Tegangan (Volt) 1. PB.0 1,7 21. PD.7 1,8 2. PB.1 1,7 22. PC.0 0 3. PB.2 1,7 23. PC.1 4,8 4. PB.3 1,7 24. PC.2 0
Tabel 4.5 (Sambungan) Hasil Pengukuran Rangkaian Processing Unit No. Keterangan Tegangan
(Volt)
No. Keterangan Tegangan (Volt) 5. PB.4 1,8 25. PC.3 0 6. PB.5 1,8 26. PC.4 0 7. PB.6 1,8 27. PC.5 0 8. PB.7 1,8 28. PC.6 0 9. RESET 4,9 29. PC.7 0 10. VCC 4,9 30. AVCC 4,9 11. GND 0 31. GND 0 12. XTAL 2 2,3 32. AREF 4,8 13. XTAL 1 2,2 33. PA.7 1,5 14. PD.0 2,2 34. PA.6 1,5 15. PD.1 2,3 35. PA.5 1,5 16. PD.2 3,1 36. PA.4 1,6 17. PD.3 1,9 37. PA.3 1,6 18. PD. 4 1,6 38. PA.2 1,3 19. PD.5 2,2 39. PA.1 0 20. PD.6 2,3 40. PA.0 1,3
4.2 Pengujian Sistem Kerja
Pada bagian ini akan dibahas mengenai pengujian pengukuran prototipe dalam keadaan sedang bekerja. Pengujian dilakukan untuk mengetahui unjuk kerja dan sensitifitas sensor dalam mendeteksi kebocoran LPG. Pengujian dilakukan dengan menggunakan tiga buah sumber gas yang berbeda yaitu korek gas, tabung gas LPG 3 Kg, dan tabung gas LPG 15 Kg. Pengukuran juga dilakukan pada tiga keadaan yang berbeda untuk setiap sumber LPG yakni keadaan ruang tertutup, ruang semi tertutup, dan ruang terbuka. Pengujiannya dilakukan dengan cara membuat kebocoran pada selang gas kemudian mengukur tegangan keluaran dari sensor selama 3 detik. Pengukuran dilakukan pada pinout sensor gas untuk mengetahui sensitifitas sensor. Kadar kebocoran gas LPG di klasifikasikan
kedalam tiga tingkatan berdasarkan jumlah indikator yang menyala dengan konfigurasi seperti pada Tabel 4.6 dan gambar letak titik pengukuran seperti pada Gambar 4.5.
Tabel 4.6. Konfigurasi Tingkatan Kebocoran
Indikator Interval Tegangan (V) Keterangan
Hijau 0 - 1,22 Normal
Kuning 1,23 - 2,35 Low
Merah 2,36 - 5 High
Gambar 4.5 Titik Pengukuran Kebocoran LPG
4.2.1 Pengujian Alat Dengan Menggunakan Korek Gas
Sebagaimana telah dipaparkan sebelumnya bahwa pengujian dilakukan dilakukan terhadap tiga kondisi ruang yakni ruang tertutup, ruang semi terbuka, dan ruang tertutup.
4.2.1.1 Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Tertutup
Pengujian dilakukan pada ruang yang dibuat sedekap mungkin dari udara. Cara pengujian dilakukan dengan membandingkan kadar gas yang terdeteksi pada 20 jarak yang berbeda. Titik pengukuran dilakukan pada pin output dari sensor.
Hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.7, dan gambar pengujian pada Gambar 4.6
Gambar 4.6 Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang tertutup
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Tertutup
NO. Jarak (cm) Vout (selama 5 detik) Kondisi Kebocoran 1. 3 3,8 High 2. 6 1,8 Low 3. 9 1,023 -4. 12 1,01 -5. 15 0,9 -6. 18 0,8 -7. 21 0,183 -8. 24 0,172 -9. 27 0,161 -10. 30 0,160 -11. 33 0,156 -12. 36 0,148 -13. 39 0,145 -14. 42 0,144 -15. 45 0,139 -16. 48 0,139 -17. 51 0,139 -18. 54 0,139 -19. 57 0,139 -20. 60 0,139
-Dari tabel 4.7 di atas maka dapat diperoleh grafik seperti Gambar IV.7.
Gambar 4.7 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan Korek Api Pada Ruang Tertutup
Dari grafik hasil pengujian dapat diamati bahwa tegangan terbesar terdapat pada jarak 3 cm yaitu 3,8 Volt, hal ini dipengaruhi oleh jarak dari sumber gas dengan
sensor yang masih dekat sehinggan intensitas gas yang terbaca oleh sensor masih maksimal dengan kontaminasi dengan oksigen yang masih kecil. Kemudian pada jarak 6 cm tegangan turun menjadi 1,8 Volt. Seiring bertambahnya jarak antara
sensor dengan sumber gas maka tegangan yang terbaca pada pin out sensor semakin menurun, misalnya pada jarak cm tengangan turun menjadi 0,144 Volt. Dan pada jarak 45 cm sampai 60 cm tegangan yang terukur konstan 0,139 Volt.
4.2.1.2 Pengujian Mengunakan Korek Gas Pada Ruang Semi Terbuka
Metode pengujian kali ini dilakukan dengan kondisi ruang yang semi terbuka yakni dilakukan pada ruangan yang jendela dan pintunya dibuka. Pengukuran tegangan pada pinout dilakukan 20 kali dengan jarak yang berbeda. Hasil
pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.8 dan Gambar 4.8 pengujian pada ruang semi terbuka.
Gambar 4.8 Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Semi Terbuka
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Semi Terbuka
NO. Jarak (cm) Vout (selama 5 detik) Kondisi Kebocoran 1. 3 3,6 High 2. 6 1,32 Low 3. 9 0,69 -4. 12 0,47 -5. 15 0,39 -6. 18 0,26 -7. 21 0,207 -8. 24 0,166 -9. 27 0,159 -10. 30 0,152 -11. 33 0,143 -12. 36 0,125 -13. 39 0,122 -14. 42 0,127 -15. 45 0,117 -16. 48 0,109 -17. 51 0,108 -18. 54 0,106 -19. 57 0,105
-Grafik hasil pengujian sensor pada ruang semi terbuka terli hat pada Gambar 4.9
Gambar 4.9 Grafik Hasil Pengujian Mengunakan Korek Gas Pada Ruang Semi Terbuka
Dari grafik dapat terlihat bahwa pengujian pada ruang semi terbuka tegangan yang terbaca pada jarak 3 cm adalah 3,6 Volt. Pada jarak 9 cm tegangan turun menjadi 0,69 Volt kondisi ini indikator berada pada keadaan normal, meski tetap terjadi pembacaan pada sensor. Sebagaimana telah dijelaskan pada bab sebelumnya bahwa indikator Alarm akan bekerja jika tegangan pada pin out sensor diatas 1,23 volt. Penurunan pembacaa tegangan pada pin out sensor disebabkan oleh jarak dan kadar oksigen yang besar sehingga mengkontaminasi kadar gas.
4.2.1.3 Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Terbuka
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja dan sensitifitas sensor jika berada pada ruang terbuka. Pengujian dilakukan pada 20 jarak yang berbeda. Berikut ini hasil dan gambar pengujian sensor diperlihatkan pada Gambar IV.10 dan Tabel 4.9.
Gambar 4.10 Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Terbuka
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Terbuka
NO. Jarak (cm) Vout (selama 5 detik) Kondisi Kebocoran 1. 3 2,09 High 2. 6 0,8 -3. 9 0,29 -4. 12 0,27 -5. 15 0,27 -6. 18 0,20 -7. 21 0,144 -8. 24 0,143 -9. 27 0,14 -10. 30 0,125 -11. 33 0,121 -12. 36 0,119 -13. 39 0,117 -14. 42 0,117 -15. 45 0,115 -16. 48 0,114 -17. 51 0,114 -18. 54 0,113 -19. 57 0,113 -20. 60 0,113
-Berdasarkan data hasil pengujian yang dilakukan pada ruang terbuka maka dapat diperoleh grafik seperti pada Gambar 4.11.
Gambar 4.11 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan Korek Gas Pada Ruang Terbuka
Dari grafik hasil pengujian dapat dilihat bahwa pada jarak 3 cm besarnya tegangan yang terukur adalah 2,09 volt, terjadi penurunan yang signifikan pada jarak 6 cm yaitu 0,8 Volt. Hal ini disebabkan oleh kontaminasi gas dengan
oksigen yang besar mengingat pengambilan data dilakukan pada ruang yang terbuka. Penurunan tegangan terus menurun seiring bertambah jauhnya jarak sumber kebocoran dengan sensor. Terlihat pada jarak 60 cm tegangan yang terbaca pada pinout sensor sebesar 0,113 Volt.
4.2.2 Pengujian Alat Menggunakan Gas LPG 3 Kg
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui ke sensitif an pembacaan sensor dengan menggunakan gas LPG 3 KG dalam tiga kondisi berbeda yakni tertutup, Semi terbuka dan Terbuka. Pengujian dilakuakan pada pinout yang sama seperti pengujian-pengujian sebelumnya yakni pada pinout sensor
4.2.2.1 Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Tertutup
Pengukuran ini dilakukan di sebuah ruangan yang dibuat sekedap mungkin dengan udara. Cara pengukuran dilakukan dengan membandingkan kadar gas yang terbaca dalam 20 jarak yang berbeda menggunakan gas LPG. Titik pengukuran dilakukan pada pinout sensor. Hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 4.10, gambar pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.12, dan Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.13.
Gambar 4.12 Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Tertutup
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Menggunakan Gas LPG 3 Kg Pada Ruang Tertutup
NO. Jarak (cm) Vout (selama 5 detik) Kondisi Kebocoran 1. 3 4,56 High 2. 6 2,46 High 3. 9 2,20 Low 4. 12 1,70 Low 5. 15 1,50 Low 6. 18 1,43 Low 7. 21 1,37 Low 8. 24 1,22 -9. 27 1,18 -10. 30 1,17 -11. 33 1,12
-Tabel 4.10 (Sambungan) Hasil Pengujian Menggunakan Gas LPG 3 Kg Pada Ruang Tertutup NO. Jarak (cm) Vout (selama 5 detik) Kondisi Kebocoran 12. 36 1,10 -13. 39 0,97 -14. 42 0,95 -15. 45 0,81 -16. 48 0,76 -17. 51 0,66 -18. 54 0,35 -19. 57 0,32 -20. 60 0,22
-Gambar 4.13 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan LPG Pada Ruang Tertutup
Pada grafik kali ini dapat kita lihat beberapa perbedaan yakni semakin banyak titik pembacaan yang dihasilkan dan juga penuruanan yang kurang signifikan.
4.2.2.2 Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Semi Terbuka
Pengujian kali ini dilakukan di ruangan yang jendela dan pintunya terbuka (semi terbuka) dengan cara melakukan pengukuran pada pinout sensor. Hasil pengujian
dapat dilihat pada Tabel 4.11, Gambar pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.14 dan Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.15.
Gambar 4.14. Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Semi Terbuka
Tabel 4.11 Hasil Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Semi Terbuka
No. Jarak (cm) Vout (selama 5 detik) Kondisi Kebocoran 1. 3 4,9 High 2. 6 2,71 High 3. 9 2,30 Low 4. 12 1,04 -5. 15 0,98 -6. 18 0,84 -7. 21 0,71 -8. 24 0,62 -9. 27 0,60 -10. 30 0,59 -11. 33 0,57 -12. 36 0,56 -13. 39 0,48 -14. 42 0,42 -15. 45 0,28 -16. 48 0,22 -17. 51 0,173 -18. 54 0,171 -19. 57 0,164 -20. 60 0,162
-Gambar 4.15 Grafik Hasil Pengujian LPG 3 Kg Pada Ruang Semi Terbuka
Dari grafik hasil pengujian terlihat penurunan jumlah titik pembacaan dibandingkan grafik sebelumnya. Hal ini diakibatkan pengaruh udara dalam ruangan yang mengkontaminasi kandungan propane dan isobutene yang terdapat dalam gas LPG sehingga mempengaruhi daya kesensitifan sensor untuk mengidentifikasi gas.
4.2.2.3 Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Ruang Terbuka
Pengujian kali ini dilakukan di ruangan terbuka dengan cara yakni mengukur tegagan keluaran sensor dengan cara memasang alat ukur pada pinout sensor. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.12, Gambar pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.16 dan Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.17
Gambar 4.16 Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Terbuka
Tabel 4.12 Hasil Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Terbuka
NO. Jarak (cm) Vout ( selama 5 detik ) Kondisi kebocoran 1. 3 3,5 High 2. 6 1,24 Low 3. 9 1,09 -4. 12 1,08 -5. 15 0,93 -6. 18 0,84 -7. 21 0,73 -8. 24 0,68 -9. 27 0,60 -10. 30 0,58 -11. 33 0,49 -12. 36 0,34 -13. 39 0,30 -14. 42 0,29 -15. 45 0,21 -16. 48 0,2 -17. 51 0,17 -18. 54 0,15 -19. 57 0,14 -20. 60 0,13
-Gambar 4.17 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan LPG 3 Kg Pada Ruang Terbuka
4.2.3 Pengujian Alat Dengan Menggunakan LPG 15 Kg
Seperti yang telah dilakukan sebelumnya, pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kesensitifan pembacaan sensor dengan menggunakan gas LPG 15 KG dalam tiga kondisi berbeda yakni tertutup, Semi terbuka dan Terbuka. Pengujian dilakuakan pada pinout yang sama seperti pengujian-pengujian sebelumnya yakni pada pinout sensor.
4.2.3.1 Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Tertutup
Pengukuran ini juga dilakukan di sebuah ruangan yang dibuat sekedap mungkin dengan udara. Cara pengukuran dilakukan dengan membandingkan kadar gas yang terbaca dalam 20 jarak yang berbeda menggunakan gas LPG 15 KG. Titik pengukuran dilakukan pada pinout sensor. Hasil pengukuran dapat dilihat pada
Tabel 4.13, gambar pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.18, dan grafik hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.18.
Gambar 4.18. Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Tertutup
Tabel 4.13 Hasil Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Tertutup
NO. Jarak (cm) Vout (selama 5 detik) Kondisi kebocoran 1. 3 4,9 High 2. 6 3,2 High 3. 9 2,6 High 4. 12 2,3 Low 5. 15 1,5 Low 6. 18 1,2 -7. 21 1,05 -8. 24 0,96 -9. 27 0,88 -10. 30 0,76 -11. 33 0,65 -12. 36 0,56 -13. 39 0,42 -14. 42 0,40 -15. 45 0,29 -16. 48 0,23 -17. 51 0,19 -18. 54 0,19 -19. 57 0,17 -20. 60 0,16
-Gambar 4.19 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Tertutup
Tidak jauh berbeda dengan grafik pada sumber gas LPG 3 Kg pada grafik kali ini juga tidak terjadi penurunan yang begitu signifikan untuk tiap titik pengukurannya. Hal ini dikarenakan kandungan gas yang ada dalam gas LPG dapat dikatakan sama karena berasal dari satu pabrikan yang sama. Namun, tetap terdapat perbedaan meskipun kecil seperti yang terlihat pada titik pengukuran dengan jarak 3 cm, tegangan yang terukur pada jarak 3 cm yakni sebesar 4,9 V. Apabila dibandingkan dengan hasil pengukuran pada tabung gas LPG 3 KG, akan dapat dilihat bahwa pada gas LPG 15 KG pembacaan tegangan maksimum untuk pengukuran sedikit lebih besar. Hal ini bisa saja diakibatkan oleh beberapa faktor
yakni kadar oksigen, intensitas gas yang keluar dan juga pembacaan alat ukur.
Pada grafik dapat dilihat terjadi penurunan tegangan berada pada kondisi normal sesuai dengan karakteristik dari sensor. Pada pengujian ini tidak terjadi penurunan yang signifikan dapat terlihat pada pinout sensor dari jarak terdekat 3 cm sampai
jarak terjauh 60 cm tegangan yang dihasilkan penurunan yang stabil. Pada keadaaan ini dapat dikatakan sensor bekerja secara maksimal, karena pada jarak terjauh 60 cm masih dapat mendeteksi adanya gas dengan terukurnya tegangan sebesar 0,16 V.
4.2.3.2 Pengujian Menggunakan LPG Pada Ruang Semi Terbuka
Pengujian kali ini dilakukan di ruangan yang jendela dan pintunya terbuka (semi tertutup) dengan cara melakukan pengukuran pada pinout sensor. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.14, Gambar pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.20 dan Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.21
NO. Jarak (cm) Vout (selama 5 detik) Kondisi kebocoran 1. 3 4,7 High 2. 6 3,2 High 3. 9 2,3 Low 4. 12 2,0 Low 5. 15 1,23 Low 6. 18 1,01 -7. 21 0,97 -8. 24 0,87 -9. 27 0,72 -10. 30 0,61 -11. 33 0,58 -12. 36 0,28 -13. 39 0,23 -14. 42 0,22 -15. 45 0,20 -16. 48 0,18 -17. 51 0,17 -18. 54 0,15 -19. 57 0,14 -20. 60 0,14
-Gambar 4.21 Grafik Hasil Pengujian LPG 15 Kg Pada Ruang Semi Terbuka
teridentifikasi oleh sensor sebesar 4,7 V. Apabila kita mengklasifikasikan kadar kebocoran berdasar pada konfigurasi indikator maka kadar gas yang teridentifikasi digolongkan kedalam level high karena berada pada interval 3-5 V . Namun, tegangan berangsur- angsur turun seiring bertambahnya jarak antara sumber gas dengan sensor. Gas kemudian terus berangsur turun hingga pada titik pembacaan jarak 57 cm yakni sebesar 0, 14 V dan kemudian tegangan tersebut bertahan dan
tetap konstan meski jarak terus ditambah.
4.2.3.3 Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Terbuka
Pengujian kali ini dilakukan di luar ruangan (ruangan terbuka) dengan cara yakni mengukur tegagan keluaran sensor dengan cara memasang alat ukur pada pinout sensor. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.15, Gambar pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.22 dan Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.23.
Gambar 4.22 Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Terbuka
Tabel 4.15 Hasil Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Pada Ruang Terbuka
(cm) selama 5 detik 1. 3 3,7 High 2. 6 1,9 Low 3. 9 1,6 Low 4. 12 1,13 -5. 15 1,07 -6. 18 0,93 -7. 21 0,85 -8. 24 0,71 -9. 27 0,89 -10. 30 0,66 -11. 33 0,69 -12. 36 0,59 -13. 39 0,43 -14. 42 0,40 -15. 45 0,33 -16. 48 0,27 -17. 51 0,18 -18. 54 0,15 -19. 57 0,14 -20. 60 0,14
-Gambar 4.23 Grafik Hasil Pengujian Menggunakan LPG 15 Kg Diruang Te rbuka
Dari grafik 4.23 dapat dilihat bahwa pembacaan tegangan maksimal pada jarak 3 cm masih belum cukup banyak terkontaminasi oleh gas terbukti dengan pembacaan tegangan yang teridentifikasi oleh sensor yaitu 3,7 V.
Pada grafik terlihat pembacaan tegangan maksimal berada pada jarak 3 cm dan terus menurun secara eksponensial hingga pada titik pengukuran 15 cm tegangan turun hingga menjadi 1,07 V. Dari pengamatan untuk tiap jarak bahwa penurunan pada grafik ini lebih signifikan dibandingkan dengan grafik sebelumnya hal ini
dipegaruhi oleh kondisi tekanan udara luar yang kurang stabil sehingga menghasilkan pembacaan tegangan yang teridentifikasi kecil dan sejenak naik pada jarak 27 dan 33. Lalu pada jarak 36 cm tegangan turun hingga 0, 59 V dan
kemudian tegangan terus turun seiring bertambahnya jarak ukur.
4.2.4 Pengujian Alat Dengan Kondisi Kompor Menyala
Pada pengujian kali ini prototipe akan dicoba dengan skenario kompor dalam keadaan menyala. Metodologi yang digunakan pada pengujian ini adalah dengan cara menyalakan kompor lalu mengukur tegangan pada pin out sensor apakah terdapat tegangan atau tidak. Pola pengujian seperti yang terlihat pada Gambar 4.24.
Setelah dilakukan pengujian terhadap kompor yang sedang menyala dengan jarak terdekat antara sensor dan nyala api pada kompor yakni sejauh 5 cm hasil yang didapatkan adalah detektor tidak mendeteksi adanya kebocoran gas LPG. Hal ini disebabkan kadar propane dan isobuatane yang terkandung dalam gas LPG telah berubah unsur dan bercampur dengan oksigen(menjadi api) sehingga detektor
tidak lagi mendeteksi adanya kebocoran. Pengujian ini berfungsi untuk mendeteksi adanya kemungkinan kesalahan pembacaan kebocoran gas LPG ketika proses memasak berlangsung.
4.3 Analisa Grafik
Bertujuan untuk membandingkan pengaruh dari jenis sumber kebocoran gas serta pengaruh dari jenis ruang terjadinya kebocoran terhadap pendeteksian kebocoran
LPG dari sensor. Berikut analisa dengan membandingkan tiga jenis sumber LPG dan ruang terjadinya kebocoran.
4.3.1 Analisa Grafik Pada Ruang Tertutup
Analisa dilakukan dengan membandingkan sumber LPG yaitu korek gas, LPG 3 Kg, dan 15 Kg yang dilakukan pada ruang tertutup. Grafik dari ketiganya dapat dilihat pada Gambar 4.25.
Gambar 4.25 Grafik Pada Ruang Tertutup
Grafik yang ditunjukkan oleh Gambar 4.25 merupakan grafik perbandingan antara tiga buah kondisi sumber gas yang berbeda dengan 20 jarak yang berbeda. Dapat kita lihat perbandingan penurunan pembacaan gas pada masing-masing sumber gas. Pada sumber korek gas penurunan terjadi secara sangat signifikan dan juga titik pembacaan yang dapat sensor identifikasi hanya sedikit yakni sebanyak 5 titik jarak pengukuran yakni 3 – 18 cm dengan tegangan maksimum 3,8 V dan tegangan minimum 0,8 V. Berbeda dengan sumber gas LPG terjadi penurunan yang tidak signifikan untuk tiap titik pengukurannya. Hal ini disebabkan kandungan isobutene dan propane pada gas LPG memiliki presentase yang lebih besar dibandingkan dengan sumber korek gas sehingga sulit bagi oksigen untuk
dapat bersenyawa dan mengkontaminasi kandungan tersebut.
Hal lain yang perlu diperhatikan adalah penurunan yang terjadi pada grafik gas LPG 3 KG dan juga gas LPG 15 KG yang hampir sama hal ini diakibatkan
kandungan senyawa isobutana dan propana yang relatiif sama karena berasal dari campuran dan jenis yang sama.
4.3.2 Analisa Grafik Pada Ruang Semi Terbuka
Pada analisa kali ini akan dibandingkan tiga jenis sumber gas berdasarkan grafik pada pembacaan sensor di ruang semi terbuka seperti yang diperlihatkan pada
Gambar 4.26.
Gambar 4.26 Grafik Pada Ruang Semi Terbuka
Pada grafik 4.26 terlihat perbandingan tiga buah grafik pembacaan sensor terhadap tiga buah gas dengan 20 jarak yang berbeda dalam ruangan semi terbuka.
Seperti yang terlihat bahwa pembacaan maksimal pad grafik in adalah identifikasi sensor terhadapa sumber gas LPG 15 KG pada jarak 3 cm. Hal ini disebabkan kandungan isobutene dan propane yang besar pada gas LPG 15 KG. berbeda dengan sumber korek gas yang hanya mengidentifikasi adanya gas pada 2 jarak yang berbeda yakni pada jarak 3 cm dengan tegangan sebesar 3,6 V dan 6 cm
dengan tegangan sebesar 1,32 V. hal ini dikarenakan kandungan isobutene dan propane pada korek gas lebih sedikit dibanding sumber gas LPG 15 KG da LPG 3 KG sehingga mudah untuk terkontaminasi dengan oksigen disekitar ruangan. Hal ini pulalah yang menyebabkan jarak titik pengukuran hana terdeteksi pada 2 titik.
4.3.3 Analisa Grafik Pada Ruang Terbuka
Pada analisa kali ini akan dibandingkan tiga jenis sumber gas berdasarkan grafik pada pembacaan sensor di ruang semi terbuka seperti yang diperlihatkan pada
Gambar 4.27.
Gambar 4.27 Grafik Pada Ruang Terbuka
Gambar 4.27 menunjukkan antara hubungan tegangan, jarak antara sumber gas dan juga sensor di ruang terbuka. Dapat dilihat pada grafik diatas bahwa pembacaan sensor paling tinggi berada gas LPG 15 KG dengan penurunan tegangan secara eksponensial namun belum berada pada level signifikan. Berbeda dengan sumber korek gas yang hanya dapat mendeteksi hingga jarak 9 cm.
Pada sumber gas 15 KG dan 3 KG hanya terdapat sedikit perbedaan hal ini dikarenakan sumber gas dan juga campuran dari senyawa propane dan isobutene yang dikandungnya hampir sama. Hal inilah yang menyebabkan kedua grafik dari sumber gas tersebut memiliki kesamaan diantaranya jumlah titik pembacaan dan juga jarak pembacaan.
