BAB III
METODE PENELITIAN
Bab ini akan menjelaskan mengenai sistem kerja alat monitoring udara berbasis wemos terkontrol dengan telegram. Alat ini digunakan untuk mengolah data yang diterima dari sensor MQ-136 dan sensor DHT-22 sehingga data dapat di olah oleh wemos dan kemudian ditampilkan ke LCD dan di informasikan melalui telegrambot kepada pengguna dengan tidak melebihi batas yang sudah ditentukan oleh program wemos.
3.1 Diagram Blok
Analisa rangkain disini adalah pembahasan tentang analisa rangkaian alat pengukuran kualitas udara secara diagram blok. Diagram blok terdiri dari rancangan blok input / masukan, rangkaian blok proses dan rancangan blok output / keluaran.
Dimana setiap blok memiliki fungsi yang berbeda. Gambar dibawah ini merupakan bagian yangsaling berhubungan antara satu sama lain yang dibutuhkan, input yang mempengaruhi proses sehingga menghasilkan suatu keluaran output
Gambar 3.1. Diagram blok alat
Berdasarkan pada gambar 3.1 dapat dilihat rancangan rangkaian tersebut menggunakan catu daya 5 volt sebagai sumber power untuk wemos D1 ESP8266. Wemos berfungsi sebagai pusat kontrol dan pengolah data yang di terima oleh sensor MQ-136 dan DHT-22 untuk ditampilkan ke LCD dan akan diinformasikan ketelegram pengguna, pengguna juga bisa memonitoring kadar udara dan kelembapan udara melalui telegramboth yang telah dibuat oleh pengguna.
3.2. Flow Chart
Untuk mempermudah pembuatan program, terlebih dahulu membuat flowchart. Flowchart ini dimaksudkan sebagai pemandu dalam membuat program agar kesalahan dapat diminimalisir dan juga bertujuan agar program yang dibuat merupakan suatu algoritma yang tepat. Cara kerja alat akan dijelaskan dalam bentuk flowchart pada gambar dibawah.
Catu Daya 5Vdc Sensor DHT-11 Sensor MQ-136 Wemos D1/R2 ESP 8266 Buzzer Alarm LCD 20x4 SENDING TELEGRAM SMARTPHONE OUTPUT PROSES INPUT
Gambar 3.2. Flowchart Monitoring Konsentrasi Gas Sulfur Dioksida.
Proses kerja dari sistem pengukuran alat ini sebagai berikut :
1. Sensor arus MQ - 136 mendeteksi kadar SO2 dan sensor DHT – 22 mendeteksi kadar kelembapan dan temperature suhu kemudian di konversi menjadi nilai analog.
2. Sistem microcontroller Wemos menerima dan mengolah data input masukan sensor sebagai data primer yang kemudian microcontroller mengkalkulasikan nilai nilai tersebut.
3. Sistem wifi ESP8266 yang telah diprogram kemudian di singkronkan dengan BotTelegram dan memonitoring keadaan udara, kelembapan suhu dan temperatur suhu lewat telegram, bila kadar SO2 tercemar melewati ambang batas yang sudah ditentukan, maka dengan sendirinya sistem tersebut memberikan peringatan kepada pengguna sebanyak 2 kali hingga kadar udara kembali normal.
4. Hasil dari perhitungan microcontroller kemudian dikirim pada LCD 20x4 untuk ditampilkan.
START
PROSES DATA
Membaca Kadar SO2, Kelembapan Udara dan
Temperatur
Menampilkan Kadar SO2, Kelembapan dan Temperature Udara Tampil ke LCD atau Telegram
Kadar SO2 > 10 ppm dan >20 ppm
Kadar So2 >200 ppm dan >30 ppm
5. LCD 20x4 kemudian menampilkan nilai kadar SO2, kelembapan suhu dan temperatur suhu kemudian dibaca oleh pengguna.
3.3. Perancangan Perangkat Keras
Rangkaian ini berfungsi untuk mengetahui alur kerja alat, pada gambar dibawah ini merupakan rangkaian keseluruhan dari alat monitoring kualitas udara, kelembapan suhu dan temperatur suhu.
Rangkaian tersebut menggunakan tegangan atau catu daya DC (Direct Current) sebesar 5V yang didapat dari adaptor atau power eksternal. Wemos D1 ESP8266 merupakan komponen yang memproses data masukan dari sensor gas MQ-136 dan sensor kelembapan udara DHT-11, kemudian mikrokontroller mengolah data yang diterima sesuai dengan program yang telah dibuat sebelumnya dan mengeluarkan output sesuai dengan program yang sudah ditanamkan, kemudian mengkalkulasi nilai nilai analog yang di dapat kemudian di tampilkan interface ke LCD20x4 dan bisa di lihat di BotTelegram dengan perintah sesuai yang telah dibuat oleh pengguna.
Perangkat keras pada alat monitoring kualitas udara ini terdiri dari Wemos D1 ESP8266, sensor MQ-136, DHT-22 sensor kelembapan suhu, buzzer dan LCD
20x4 yang mempunyai masing – masing fungsi pada setiap komponen, maka sangatlah penting untuk memperhatikan hal – hal sebagai berikut :
1. Wemos D1 ESP8266
Berfungsi untuk memproses setiap masukan sesuai dengan kondisi logika pemrograman yang telah di flash / di upload sebelumnya.
2. Sensor Gas MQ -136
Berfungsi sebagai sensor pengukur kualitas udara sensor ini melaporkan hasil deteksi kualitas udara berupa perubahan nilai resistensi analog di pin keluarannya.
3. Sensor Kelembapan Suhu DHT-22
Berfungsi untuk mendeteksi dan mendapatkan data suhu dan kelembaman, kemudian dimasukan ke input digital wemos untuk di proses.
4. Buzzer Alarm
Berfungsi sebagai output memberikan suara peringatan ketika sensor gas MQ-136 mendeteksi kadar udara yang sangat buruk.
5. LCD 20x4
Berfungsi untuk menampilkan hasil pembacaan dari sensor MQ - 136 dan DHT - 22 dan menampilakan nilai baik atau buruknya kualitas udara, kelembapan suhu .
3.3.1 Rangkaian Wemos Ke Interface LCD
Setelah pemrosesan telah selesai pada blok proses, maka keluarlah output yaitu berupa nilai nilai pada LCD yang dapat melihat hasil tampilan sensor dari blok masukan yang telah di proses oleh Wemos D1 dan pada bottelegram untuk dirubah menjadi data digital dan dikirim ke botTelegram yang sudah di proses pada Wemos microkontroller.
WEMOS D1/R2
I2C MODULE
LCD 20x4
Gambar 3.4 Rangkaian keluaran interface LCD 3.3.2 Rangkaian Wemos Sensor Gas MQ - 136
Pada sensor gas MQ – 136 prinsip kerja yang digunakan adalah mengukur kadar gas karbon dioksida (SO2) terdapat sirkuit pemanas yang memiliki fungsi kontrol waktu ( tegangan tinggi dan pekerjaan tegangan rendah sirkuler) yang kedua adalah rangkaian output sinyal, secara akurat dapat merespon perubahan permukaan resistansi sensor.
Keterangan : v
• Tegangan 5V dimasukan ke Pin VCC • GND dimasukan ke Pin Ground
• To analog input pin dimasukan ke PORTA sebagai penerima data ADC
3.3.3. Rangkaian Wemos Ke Sensor DHT - 22
Rangkaian DHT22 dapat mengukur suhu antara 0-50 derajat celcius dan kelembaban udara antara 20%-90% dengan resolusi masing-masing sebesar 0,1 derajat Celcius dan 1% RH (Relative Humidity). Akurasi untuk pengukuran dan kelembaban adalah (+/- ) 2 derajat celcius dan (+/-) 4% RH.
Keluaran Modul sensor DHT-22 telah dikalibrasi dengan tabung kalibrasi secara akurat, dan nilai koefisien kalibrasinya disimpan dalam memori OTP. DHT - 22 menggunakan teknologi sensor kelembapan yang baik dan menggunakan teknik akuisisi data eksklusif dengan memanfaatkan mikrokontroler 8 bit untuk menghasilkan data dalam format single bus.
WEMOS D1/R2
SENSOR DHT-22
Gambar 3.5 Rangkaian DHT – 22
PIN V+ dari DHT11 dihubungkan dengan catu daya pada pin power 5 volt yang terdapat pada Wemos , PIN GND dihubungkan ke PIN GND Power Wemos D1 ESP8266 dan pin Vout – yang menghasilkan tegangan
3.3.4 Rangkaian Wemos Ke Buzzer
Buzzer merupakan komponen yang berfungsi sebagai alarm untuk memberikan peringatan jika konsentrasi gas berbahaya di dalam ruangan mengalami peningatan, ketika sensor mendeteksi level gas dalam ruangan berada pada level aman maka alarm buzzer tidak berbunyi.
WEMOS D1/R2
BUZZER
Gambar 3.6 Rangkaian Buzzer 3.3.5 TelegramBot Token Dan ID Pengguna
Buzzer dapat bekerja dengan baik dalam menghasilkan frekuensi di kisaran 1 – 5 kHz hingga 100 kHz untuk aplikasi Ultrasound. Tegangan Operasional Piezoelectric Buzzer yang umum biasanya berkisar diantara 3Volt hingga 12 Volt.
Telegram merupakan aplikasi chatting untuk berikirm pesan dalam bentuk text, photo, video maupun suara. Telegram pada alat ini difungsikan sebagai mesin pengirim text untuk menginformasikan kepada user arus dan tegangan yang yang melewati alat tersebut juga bisa difungsikan untuk memutus dan menyambungkan arus. Dibawah ini akan diuraikan cara konfigurasi dan instalasi telegram agar dapat bekerja dengan baik pada alat ini.
1. Meng-install aplikasi Telegram pada smartphone via google Playstore terlebih dahulu.
2. Mencari ID @BotFather seperti gambar dibawah ini, tambahkan ID tersebut sebagai teman, ID tersebut digunakan untuk membuat Bot
mesin dan API(Application Programming Interface) yang akan digunakan pada coding-an Arduino IDE pada Wemos D1 ESP8266
Gambar 3.7 BotFather
3. Lalu ketik “/newbot” pada isi chatting BotFather, lalu akan dipinta untuk memberikan nama Bot dan ID bot, seperti yang ditampilkan dibawah ini
Gambar 3.8 Cara membuat Bot Telegram
Pada gambar di atas terdapat keterangan “ Use this token to access the
HTTP API: 1016458537:AAErqnAG88NzBj845xveCim_vLP1xz8Y6QU ”,
kode API tersebut akan digunakan pada kode pemrograman Python untuk mengakses Telegram pada Wemos D1 ESP8266. Pada pembuatan Bot di atas, namaBot yang di buat penulis adalah “Bot Skripsi” dan Idnya adalah “@VeryTA_bot”.
Melakukan pertemanan dengan Bot tersebut dengan mencari ID Bot yang telah dibuat tadi, dalam hal ini ID-nya adalah “@VeryTA_bot”. Meng-install library Telegram messenger pada Wemos D1 ESP8266. Untuk menginstall library tersebut buka sesi terminal pada Wemos D1 ESP8266 dan ketik perintah sesuai yang ada di software dan tunggu sampai proses install library selesai.
Gambar 3.9 Coding Arduino IDE Untuk Sambungan Ke Telegram
Gambar di atas merupakan contoh coding untuk mengirim sebuah teks dari media penyimpanan Wemos D1 ESP8266 ke Telegram penerima via Python Wemos D1 ESP8266. Pada baris kedua terdapat perintah TOKEN, token disini dengan kode API yang pada langkah sebelumnya telah dibuat yaitu :
“1016458537:AAErqnAG88NzBj845xveCim_vLP1xz8Y6QU”. Chat_id
merupakan ID telegram penerima dalam hal ini adalah ID Telegram penulis sendiri.
3.4. Pemrograman Perangkat Lunak
Pemrograman perangkat lunak ini akan membahas mengenai tahap perancangan perangkat lunak yang menggunakan software arduino. Tujuan perancangan perangkat lunak ini adalah untuk mempermudah dalam
pemrograman yang akan dimasukan atau ditanamkan kedalam Wemos D1 menggunakan software Arduino.
Langkah langka menggunakan software Arduino IDE sebagai berikut : 1. Membuka software arduino dengan mengeklik 2x Arduino.exe
2. Membuat koding yang akan dimasukkan ke dalam Wemos D1 sesuai dengan kebutuhan alat
3. Lalu untuk mengecek struktur dan kebenran koding dapat diklik tombol verify untuk mendeteksi apakah masih ada syntax yang error.
4. Jika kodingan sudah tidak ada kesalahan maka untuk memasukkan program ke dalam Berikut ini adalah daftar program yang telah di upload kedalam Wemos D1 ESP8266, agar semua masukan yang berupa sensor dapat bekerja dengan baik dan menghasilkan keluaran yang diinginkan.
