ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS HIDROGEN PADA
MINIATUR PLAN GENERATOR DENGAN INTERFACE
MODEM SMS
TUGAS AKHIR
AHMAD TAUFIQ RISKY
132411056
PROGRAMSTUDI D-3 METROLOGI DAN
INSTRUMENTASIDEPARTEMEN FISIKAFAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAMUNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS HIDROGEN PADA
MINIATUR PLAN GENERATOR DENGAN INTERFACE
MODEM SMS
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ahli
madya
AHMAD TAUFIQ RISKY
132411056
PROGRAM STUDI D-3 METROLOGI DAN
PERSETUJUAN
Judul : Alat Deteksi Kebocoran Gas Hidrogen Pada Miniatur
Plan Generator Dengan Interface Modem Sms
Kategori : Tugas Akhir
Nama : Ahmad Taufiq Risky
NIM : 132411056
Program Studi : D-3 Metrologi dan Instrumentasi
Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA)
UniversitasSumatera Utara
Disetujui di Medan, Juli 2016
Disetujui Oleh
KetuaProgram Studi Dosen Pembimbing
D-3 Metrologi dan Instrumentasi Tugas Akhir
Dr. Diana Alemin Barus, M.Sc Junedi Ginting, S.Si., M.Si
ALAT DETEKSI KEBOCORAN GAS HIDROGEN PADA
MINIATUR PLAN GENERATOR DENGAN INTERFACE
MODEM SMS
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa Projek Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2016
AHMAD TAUFIQ RISKY
PENGHARGAAN
Dengan mengucap syukur Alhamdulillah atas kehadiratan Allah Swt yang telah memberikan rahmat dan karunianya kepada penulis serta menganugrahkan kemudahan dan kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan. Tidak lupa sholawat beriringkan salam yang senantiasa tercurahkan kepada baginda besar Rasulullah Muhammad SAW yang selalu menjadi teladan terkhusus bagi penulis.
Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis banyak mengalami kendala namun berkat bimbingan, dorongan, bantuan serta motivasi dari rekan-rekan mahasiswa/i Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi FMIPA USU, dosen dan semua pihak yang terkait dalam penyelesaian Laporan Tugas Akhir ini, hal tersebut dapat penulis atasi dengan baik sehingga dengan keikhlasan dan kerendahan hati pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar besarnya kepada :
1. Ayahanda H. Winaryo KW dan ibunda Hj. Nurainun terima kasih atas
kasih sayang, kepercayaan serta doa yang tidak pernah lelah kalian berikan serta saudari saya tercinta Silfani Rahayu dan Nazwa Azzahra terima kasih atas support yang selalu diberikan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Drs. Krista Sebayang, M.S. selaku dekan Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
3. Ibu Dr. Diana Alemin Barus M.Sc selaku ketua Program Studi D3 Metrologi dan instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Junedi Ginting, S.Si., M.Siselaku pembimbing yang telah
mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penulisan laporan ini.
5. Seluruh Dosen dan Staf Pegawai program studi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
6. Abangda Muhammad Iqbalyang telah memberikan bantuan dan
7. Teman- teman seperjuangan yang telah memberikan masukan dan motivasi serta bantuan dalam proses pengerjaan Tugas Akhir ini,terkhusus kepada aceh, saiful, kolak, andre, erikson, imam, amat, dani botak.
8. Teman – Teman komunitas Griffon’s Army Medan yang juga telah
memberikan semangat untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. My Special Person Rizka Lizruna Dalimunthe S.E yang telah setia untuk selalu mendukung, membantu, memotivasi dan memberikan semangat dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
10. Dan kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam kehidupan
penulis yang tidak mampu untuk dituliskan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunanlaporan ini masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharpkan saran dan kritik dari pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir ini dapat memberi manfaat dan menambah wawasan maupun pengetahuan kita.
Medan, Juli 2016 Hormat saya,
ABSTRAK
Gas hidrogen(H2) merupakan unsur paling melimpah di alam semesta denganpersentase sekitar 75% dari total massa unsur di alam semesta. Gas hidrogen tidak berwarna, tidak berbau dan mudah terbakar. Karena sifatnya yang mudah terbakar, gas hidrogen dapat dijadikan sumber bahan bakar dan dapat menjadi komponen utama dalam pembuatan balon udara karena hidrogen merupakan unsur paling ringan sehingga dibutuhkanya alat pendeteksi gas hidrogen untuk kebutuhan pada sebuah sistem. Alat pendeteksi gas hidrogen ini dirancang menggunakan mikrokontroler Arduino Uno R3 sebagai tempat sumber pengolahan data yang diberi masukan dari sensor MQ-8 dengan berbasis 10-bit pengolahan data dari Analog to Digital Converter (ADC) yang disimpan dalam sebuah tabung penyimpanan gas bervolume 1,2 liter sebagai tempat untuk menampung gas yang akan diukur. Suhu diukur menggunakan thermometer dan tekanan diukur menggunakan pressure gauge. Kadar konsentrasi gas yang terukur dalam detektor gas yang terukur dinyatakan dalam besaran satuan Part per Million (ppm). Satuan PPM ini menyatakan konsentrasi satu bagian gas per satu juta bagian dari keseluruhan gas dalam suatu ruang atau volume tertentu. Alat ini dapat digunakan untuk melakukan pengukuran kadar gas hidrogen dan mendeteksi kebocoran pada sebuah sistem dengan memiliki jangkauan untuk mendeteksi gas kadar hidrogen dari 677 ppm hingga 2783 ppm dengan sensitivitas 0,717 Volt/ppm dan memiliki rata-rata error pengukuran sebesar 66 ppm.
ABSTRACT
Hydrogen gas (H2) is the most abundant element in the universe with a percentage ofabout 75% of the total mass of the element in the universe. Hydrogen gas is colorless, odorless and flammable. Because of hydrogen gas is flammable then it can be used as a fuel source and can be a major component in the manufacture of hot-air balloon as hydrogen is the lightest element. then in conclusion of that, hydrogen gas detector is needed for detection equipment for some system that work with using hydrogen gasses. Hydrogen gas detector is designed using Arduino Uno R3 microcontroller. The microcontroller ATmega16 is used as a source of data processing given input of sensor-based MQ-8 with a 10-bit data processing from Analog to Digital Converter (ADC). The sensor MQ-8 is stored in a storage tube gas volume of 1,2 liters as place to accommodate the gas to be measured. Temperature is measured using a thermometer and pressure were measured using a pressure gauge. Measurable levels of gas concentration in the gas detector is expressed in units of parts per million (ppm). The PPM unit expressing the concentration of one part per million parts of gas of the total gas in a particular space or volume. This tool can be used to perform measurements of hydrogen gas levels and detect gas leaks in a system with the range to detect hydrogen gas concentration of 677 ppm to 2783 ppm with a sensitivity of 0,717 Volt / ppm and had an average measurement error of 66 ppm.
DAFTAR ISI
Bab 1. Pendahuluan 1.1.Latar Belakang ... 1
1.2.Perumusan Masalah ... 2
1.3.Tujuan Penelitan ... 2
1.4.Batasan Masalah ... 2
1.5.Manfaat Penelitian ... 3
1.6.Sistematika Penulisan ... 3
Bab 2. Landasan Teori 2.1.Mikrokontroler Arduino Uno R3... 5
2.1.1. ArsitekturMikrokontroler Arduino Uno R3 ... 6
2.1.2. Konfigurasi Pin Arduino Uno R3 ... 8
2.1.3. Deskripsi Pin Pada Mikrokontroler Arduino Uno R3 ... 10
2.1.4. Peta Memory Arduino Uno R3 ... 12
2.1.4.1. Memori Perogram ... 12
2.1.4.2. Memori Data ... 13
2.1.4.3. Memori EEPROM ... 13
2.1.5. Register Serba Guna ... 14
2.2.Sensor Gas MQ-8 ... 14
2.3.Gas Hidrogen ... 15
2.4.Generator ... 16
2.5.Gsm Shield Simcomm (Sim 900A) ... 17
2.5.1.General Packet Radio Service ... 18
2.6.LCD (Liquid Cristal Display) ... 20
2.6.1. Konfigurasi Pin LCD 16x2 ... 20
2.6.2. Karakteristik LCD 16x2 ... 21
2.7.Bahasa Pemrograman ... 21
2.7.1. Bahasa C ... 22
2.7.2.AT Command ... 23
2.7.3. Tipe Data ... 25
Bab 3. Perancangan dan Pembuatan 3.1.Umum ... 27
3.2.Tujuan Perancangan ... 27
3.3.Diagram Blok ... 28
3.4.Rangkaian Mikrokontroler ... 29
3.5.Rangkaian Sensor MQ-8 ... 30
3.5.1.Struktur dan Konfigurasi Rangkaian Dasar ... 30
3.5.2. Karakter Sensivitas ... 32
3.6.Proses Elektrolisis Melalui Generator ... 33
3.7.Perancangan Rangkaian LCD ... 34
3.8.Perancangan Modem SMS Gsm Sim900A ... 35
3.9.Flowchart ... 37
Bab 4. Hasil dan Pembahasan 4.1.Hasil ... 39
4.1.1. Pengukuran Alat ... 39
4.1.2.Peralatan Pengukuran ... 39
4.1.3.Prosedur Pengukuran ... 40
4.1.4.Data Hasil Pengukuran ... 40
4.1.5.Hasil Pengujian Rangkaian LCD ... 41
4.2.Pembahasan ... 42
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
2.1. Spesifikasi Arduino Uno R3 ... 6
2.2. Tipe Data ... 26
3.1. Keterangan Struktur Sensor MQ-8 ... 30
DAFTAR GAMBAR
2.5. Peta Memori Perogram ATMega328 ... 12
2.6. Peta Memori Data ATMega328 ... 13
2.7. Register Geser ... 14
2.8. Sensor MQ-8 ... 15
2.9. Aliran Elektron Pada Sebatang Logam ... 17
2.10. GSM Shield Simcomm (Sim 900A) ... 18
2.11. Cara Kerja Sms ... 19
2.12. Bentuk Fisik LCD 16x2 ... 20
3.1. Diagram Blok Dari Rangkaian ... 28
3.2. Rangkaian Sistem Mikrokontroler Arduino Uno R3 ... 29
3.3. Struktur Sensor MQ-8 ... 30
3.4. Konfigurasi A Sensor MQ-8 ... 31
3.5. Konfigurasi B Sensor MQ-8 ... 31
3.6. Tipe Karakter Sensivitas MQ-8 ... 32
3.7. Ketergantungan Pada Suhu dan Kelembaban MQ-8 ... 33
3.8. Rangkaian LCD ... 35
3.9. Rangkaian Modem Sms Simcomm (Sim 900A) ... 36
3.10. Flowchart ... 37
4.1. Tampilan Awal LCD ... 41
LAMPIRAN
Program Arduino
Data Sheet Arduino Uno R3 Data Sheet MQ-8 Gas Sensor Data Sheet LCD Module
