RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK UNTUK RUANGAN BEBAS ASAP MENGGUNAKAN SENSOR MQ-2 LAPORAN TUGAS AKHIR NAFTALINA P.D SARAGIH

(1)

RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK UNTUK RUANGAN BEBAS ASAP MENGGUNAKAN SENSOR

MQ-2

LAPORAN TUGAS AKHIR

NAFTALINA P.D SARAGIH 152408019

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

(2)

RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK UNTUK RUANGAN BEBAS ASAP MENGGUNAKAN SENSOR

MQ-2

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya

NAFTALINA P.D SARAGIH 152408019

PROGRAM STUDI D-3 FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

(3)

(4)

PERNYATAAN ORISINALITAS

RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK UNTUK RUANGAN BEBAS ASAP MENGGUNAKAN SENSOR

MQ-2

LAPORAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan bahwa laporan tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2018

Naftalina P.D Saragih

152408019

(5)

RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK UNTUK RUANGAN BEBAS ASAP MENGGUNAKAN SENSOR MQ2

ABSTRAK

Telah berhasil dirancang alat pendeteksi asap menggunakan sensor MQ2 sebagai pendeteksi asap rokok didalam suatu ruangan. Alat ini terdiri dari sensor MQ2 sebagai pendeteksi keberadaan asap rokok, Mikrokontroler ATmega 8 sebagai pengendali input dan output, LCD untuk menampilkan tulisan adanya asap rokok yang terdeteksi, dan Buzzer sebagai suara peringatan apabila terdeteksi asap dalam ruangan. Output dari sensor gas MQ2 akan dibandingkan dengan tegangan referensi oleh Mikrokontroler Atmega 8, sehingga output dari MQ2 menghasilkan dua keadaan, yaitu low pada saat tidak ada terdeteksi keberadaan asap rokok, dan high saat terdeteksi asap rokok. Mikrokontroler ATmega 8 digunakan untuk memproses keadaan tersebut, sehingga pada saat terdeteksi asap rokok buzzer akan mengeluarkan suara dan menyalakan kipas.

Kata Kunci : Buzzer, Kipas, LCD, Mikrokontroler ATmega 8, Sensor MQ2.

(6)

DESIGN OF DETERMINING TOOLS OF SMOKING CIGARETTE FOR FREE ASAP ROOM USING MQ2 SENSOR

ABSTRACT

Has successfully designed a smoke detector using MQ2 sensor as a detector of cigarette smoke in a room. This tool consists of MQ2 sensor as a detection of the presence of cigarette smoke, Microcontroller ATmega 8 as the controller input and output, LCD to display the writings of cigarette smoke is detected, and Buzzer as a warning sound when detected smoke in the room. The output of the MQ2 gas sensor will be compared with the reference voltage by the Microcontroller ATmega 8, so the output of MQ2 produces two states, ie low when no cigarette smoke is detected, and high when cigarette smoke is detected. Microcontroller ATmega 8 is used to process the situation, so that when the smoke is detected buzzer will sound and turn on the fan.

Keywords : Buzzer, fan, Microcontroler ATmega 8, LCD, sensor MQ2

(7)

PENGHARGAAN

Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah mengkaruniakan berkah dan kasih sayang-Nya, sehingga penulis akhirnya dapat menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.

Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga Fisika Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini yaitu “RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK UNTUK RUANGAN BEBAS ASAP MENGGUNAKAN SENSOR MQ2”

Penulis menyadari bahwa terselesaikannya Tugas Akhir ini tidak lepas dari do’a, perhatian, bimbingan, motivasi dan dukungan berbagai pihak. Untuk itulah penulis dengan keikhlasan dan kerendahan hati ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr.Kerista Sebayang,MS selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dan selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak membantu, memberi arahan dan mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Drs. Takdir Tamba, M.Eng.sc selaku Ketua Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Drs.Aditia Warman,M.Si selaku Sekretaris Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Dr.Bisman Perangin-angin,M.Eng.Sc selaku Dosen Pembimbing Akademik penulis yang telah memberi dukungan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

5. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D-3 Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

6. Ayah dan Ibu penulis yang telah menjadi orangtua terhebat yang selalu memberikan do’a, perhatian, nasehat, serta semangat untuk dapat

(8)

menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dan juga untuk kakak dan kedua adik penulis, kak Afrina, kak Kristina, Angel, dan Argado yang juga berperan sebagai penyemangat untuk menyelesaikan Tugas ini.

7. Rekan-rekan Fisika Instrumentasi yang mendukung penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.

8. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan dalam penulisan Tugas Akhir ini dan masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis dengan senang hati menerima masukan, baik berupa kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun demi penyempurnaan penulisan Tugas Akhir ini.

Harapan penulis, semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat yang baik bagi penulis, dan menjadi ilmu bagi pembaca.

Medan, Juli 2018

Penulis

(9)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

PENGHARGAAN ... ...iii

DAFTAR ISI ... ...v

DAFTAR TABEL... ...viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

BAB I PENDAHULUAN...1

1.1 Latar Belakang...1

1.2 Rumusan Masalah...3

1.3 Tujuan Penulisan...3

1.4 Batasan Masalah...3

1.5 Metodologi Penulisan...3

1.6 Sistematika Penulisan...4

BAB II LANDASAN TEORI...6

2.1 Asap Rokok...6

2.2 Tiga Bahan Rokok Yang Paling Berbahaya...7

2.2.1 Nikotin...7

2.2.2 Karbon Monoksida...8

2.2.3 TAR...8

2.3 Bahaya Rokok Terhadap Kesehatan...9

2.4 Defenisi Sensor Asap...10

2.5 Mikrokontroler AVR ATmega 8...12

(10)

2.5.1 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATmega 8...13

2.5.2 Status Register...16

2.6 Power Supply...19

2.7 LCD (Liquid Cristal Display)...20

2.7.1 Register Pada LCD...23

2.7.2 Cara Kerja LCD...25

2.8 Buzzer...25

2.9 Kipas...26

BAB III PERANCANGAN SISTEM...27

3.1 Diagram Blok Sistem...27

3.2 Rangkaian Power Supply Adaptor (PSA)...28

3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8...28

3.4 Rangkaian Sensor MQ2...29

3.5 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)...29

3.6 Rangkaian Buzzer...30

3.7 Rangkaian Kipas...30

3.7 Flowchart Sistem...33

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...34

4.1 Pengujian Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8...34

4.2 Pengujian LCD...35

4.3 Pengujian Power Supply...37

4.4 Program Pengujian Buzzer...37

4.5 Program Pengujian Sensor Asap...38

(11)

BAB V PENUTUP...39

5.1 Kesimpulan...39

5.2 Saran...39

DAFTAR PUSTAKA...41 LAMPIRAN

(12)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada kehidupan sehari-hari perokok banyak dijumpai di sekitar kita. Seperti yang kita ketahui, sangat banyak kerugian yang ditimbulkan oleh asap rokok dan asap rokok itu sendiri juga dapat mengganggu orang yang berada di sekitar kita.

Selain menggangu, asap rokok juga dapat merugikan kesehatan kita, tetapi banyak sekali orang yang tidak memperdulikan kesehatan mereka. Setiap manusia cenderung ingin mendapatkan kenikmatan dengan caranya sendiri walaupun sebenarnya itu tidak baik. Rokok sudah menjadi bagian semua lapisan masyarakat mulai dari anak- anak yang belum cukup umur,anak-anak muda, orang dewasa baik laki laki maupun perempuan, bahkan manula. Tentunya asap rokok sangat mengganggu lingkungan di sekitarnya bagi orang yang tidak merokok. Menurut para ahli asap rokok lebih berbahaya bila dihirup oleh orang yang tidak merokok. Rokok akan menghasilkan asap rokok sebagai hasil dari tembakau yang dibakar sehingga dapat mengganggu orang yang tidak merokok. Karena faktor buruk yang dibawa oleh asap rokok, pada daerah tertentu terdapat larangan yang tidak memperbolehkan seseorang untuk merokok. Misalnya pada Rumah Sakit, bioskop, ruangan ber-AC, dan ditempat lainnya. Hal tersebut dilakukan agar asap yang ditimbulkan tidak mengganggu orang lain yang berada disekitarnya.

Dalam kurun waktu yang singkat perkembangan teknologi melaju dengan sangat pesat. Perkembangan teknologi yang pesat ini turut membantu memudahkan manusia dalam menciptakan suasana kehidupan dengan mudah. Perkembangan teknologi tersebut banyak terdapat alat-alat canggih yang bekerja secara otomatis.

Peralatan yang cerdas dan dapat bekerja secara otomatis semakin meningkat, disamping cara kerjanya yang teliti juga tidak perlu dipantau setiap saat, cukup dengan mengaktifkan peralatan dan mengaturnya sesuai keinginan, maka peralatan tersebut akan bekerja sesuai dengan program yang telah diberikan. Salah satu alat yang dibutuhkan manusia adalah sebuah sistem alat yang dapat mendeteksi asap rokok didalam ruangan dengan menggunakan sensor asap rokok, yang dapat

(13)

pendeteksi asap rokok adalah untuk mendeteksi asap rokok di ruangan sehingga perokok dapat diberikanteguran atau peringatan untuk tidak merokok di ruangan tertentu.

Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau bologi diatmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan. Pncemaran udaraa dapat ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia.

Beberapa definisi gangguan fisik seperti polusi suara, panas, radiasi atau polusi cahaya dianggap sebagai polusi udara. Sifat alami udara mengakibatkan dampak pencemaran udara dapat bersifat langsung dan lokal, regional, maupun global. Udara yang sehat dan bersih hak bagi setiap orang, sehingga segala kegiatan yang dapat menyebabkan pencemaran udara perlu dicegah, termasuk yang bersumber dari asap rokok.

Polusi udara yang dihasilkan langsung oleh manusia adalah kandungan asap yang berubah gas CO (Carbon Monoksida) yang terdapat pada rokok yang manusia hisap setiap harinya, pria maupun wanita yang menjadi perokok aktif adalah penyumbang dari gas tersebut dan manusia lain sebagai perokok pasif (yang tidak merokok) dapat terkena imbasnya begitu pula dengan alam sekitar, karena hanya gas CO (Carbon monoksida) yang dihasilkan, melainkan masih banyak kandungan lain yang dihasilkan oleh asap rokok tersebut.

Peristiwa ini telah banyak kita lihat dan dengar di media massa maupun media elektronika dan belum tersolusikan hingga asap rokok yang semakin hari semakin meresahkan masyarakat. Ruangan yang bebas asap rokok atau istilah KTR (Kawasan Tanpa Asap Rokok) tesebut memang sangat diperlukan guna kesehatan sebuah rruangan termasuk lingkungan dan sekitarnya. Sebuah terobosan baru diperlukan untuk membuat pemberitahuan kawasan tanpa asap rokok yang lebih efektif yaitu dengan sebuah alat yang dapat mendeteksi adanya asap rokok serta tanda peringatan adanya asap rokok dan dilengkapi dengan penanganan atau pembersihan lingkungan sekitar dari asap rokok tersebut.

Suatu alat yang dapat memberikan peringatan adanya asap rokok sekaligus penanganan tentu berbasis kecerdasan buatan dan mikroelektronika, karena perkembangan dunia elektronika dan komputer saat ini sudag sangat pesat. Tujuan

(14)

utama dalam pembuatan alat yang dapat mengontrol dan berfikir sendiri mampu membantu manusia dalam memperoleh informasi, kenyamanan dan keamanan.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka penulis mencoba merumuskan masalah tentang tugas akhirini :

1. Bagaimana cara merancang sebuah sistem yang mampu mengontrol kadar asap rokok didalam suatu ruangan?

2. Bagaimana kinerja sensor MQ-2 sebagai alat pendeteksi asap rokok pada ruangan?

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan laporan tugas akhir ini adalah untuk : 1. Merancang alat pedeteksi asap rokok pada ruangan.

2. Mengetahui kinerja sensor MQ-2 yang diguakan sebagai alat deteksi asap rokok pada ruangan.

1.4 Batasan Masalah

Dalam perencanaan penulisan ini terdapat beberapa batasan masalah sebagaiberikut:

1. Sistem kontrol yang digunakan berbasis Mikrokontroler ATmega 8 2. Sensor yang digunakansensorMQ2 yang dapat mendeteksi kadar asap

rokok.

3. Pengukuran dilakukan pada simulasi ruangan sederhana.

4. AplikasiMikrokontroler ATmega 8 berfungsi untuk menyimpan dan mengaktifkan program pendeteksi asap rokok menggunakan sensor MQ-2 dan output berupa tampilan pada LCD,alarmbuzzer.

(15)

1.5 Metodologi Penulisan

Adapun metode penulisan yang digunakan dalam menyusun dan menganalisa proyek adalah sebagai berikut :

1. Study Literatur

Pencarian dan pengumpulan literatur-literatur dan kajian-kajian yang berkaitan dengan masalah-masalah yang ada dalam proyek akhir baik berupa artikel, buku referensi, internet dan sumber-sumber lain.

2. Analisa Masalah

Menganalisa semua permasalahan yang ada berdasarkan sumber-sumber yang ada dan berdasarkan pengamatan terhadap masalah tersebut.

3. Perancangan dan realisasi alat

Membuat perancangan alat berdasarkan parameter yang diinginkan kemudian merealisasikan rancangan tersebut.

4. Simulasi Sistem

Setelah tahap perancangan berdasarkan standar yang ada, tahap selanjutnya adalahmelakukan simulasi system untuk melihat kinerja system tersebut.

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dalam laporan ini terdiri dari 5 (lima) bab, yaitu :

BAB I : PENDAHULUAN

Berisi latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan pembahasan, metodologi pembahasan, dan sistematika penulisan dari penulisan laporan proyek ini.

BAB II : LANDASAN TEORI

Dalam bab ini membahas mengenai teori-teori penunjang yang dijadikan landasan dan rujukan perhitungan secara detail untuk menyelesaikan proyek.

(16)

BAB III : PERANCANGAN SISTEM

Dalam bab ini membahas tentang penjelasan dan perancangan rangkaian sensor asap rokok dan penempatan komponen dan sistem perancangan program secara menyeluruh.

BAB IV : PENGUJIAN RANGKAIAN

Dalam bab ini akan dibahas hasil analisa dari rangkaian dan system kerjaalat, penjelasan mengenai rangkaian-rangkaian yang digunakan.

BAB V : PENUTUP

Dalam bab ini menjelaskan kesimpulan dan saran dari alatatau pun data yang dihasilkan dari alat. Bab ini juga merupakan akhir dari penulisan laporan proyek ini.

.

(17)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Asap Rokok

Asap rokok merupakan klastogen, yaitu material yang dapat menyebabkan rusaknya kromosom I. Asap rokok mengandung berbagai senyawa genotoksik seperti Polycylic Aromatic Hydrocarbons (PAH) yang berasaldari Tar, Acrolein, Nitrosamine, dan Benzopyrene. Perokok akan mengisap dan mengeluarkan asap rokok sepanjang jalur pernapasan, sehingga asap rokok beserta senyawa genotoksik yang terkandung didalamnya akan terlibat kontak langsung dengan epitel saluran napas seperti mukosa rongga mulut, hidung, nasofaring, orofaring, faring, trachea, bronkus, hingga paru-paru, dan menjadikan kebiasaan merokok sebagai salah satu faktor resiko dari kanker saluran pernapasan dan kanker mulut.

Salah satu deteksi dini dari kanker mulut adalah ditemukannya mikronukleus pada sel epitel mukosa mulut. Pembentukan mikronukleus diawali dengan terpaparnya jaringan tubuh dengan bahan mutagen (bahan yang menyebabkan mutasi genetik). Mikronukleus adalah bangunan kecil diluar inti yang terdapat dalam sitoplasma yang berasal dari kromosom atau pecahannya yang tidak bermigrasi secara normal pada fase anafase. Berdasarkan hubungannya dengan penyimpangan kromosom, pemeriksaan mikronukleus telah digunakan sejak tahun 1937 sebagai indikator paparan genotoksik radiasi oleh Brenneke and Mather. Hubungan antara terbentuknya mikronukleus dan kerusakan genom dapat digunakan sebagai dasar bahwa pemeriksaan mikronukleus cukup efektif sebagai biomarker yang relevan terhadap karsinogenesis kanker mulut.

Kanker mulut termasuk dalam delapan besar kanker penyebab kematian diseluruh dunia. Sekitar 5 juta kasus baru kanker mulut dan faring ditemukan setiap tahun, dimana 75% ditemukan di negara berkembang. Frekuensi relatif di Indonesia diperkirakan 1,5%- 5% dari seluruh kanker di Indonesia. Angka ini meningkat seiring dengan meningkatnya kebiasaan masyarakat yang berpotensi menyebabkan kanker, seperti merokok. Dari 177.926 respnden di Indonesia yang terdiri dari 86.493 pria dan 91.433 wanita, ditemukan 28,2% merupakan perokok aktif setiap hari, 6,5%

(18)

merupakan perokok kadang-kadang, 37,3% perokok berusia 25-34 tahun, dan 35,5%

perokok yang sudah tamat sekolah menengah atas (SMA). Prevalensi jumlah perokok muda yang tinggi di Indonesia serta angka kejadian kanker mulut yang cukup tinggi pula menunjukkan bahwa hubungan antara keduanya perlu diteliti.

Pada perokok berat (≥ 30 batang/hari) ditemukan peningkatan signifikan terhadap kerusakan genotoksik. Hal tersebut dibuktikan pada penelitian yang dilakuan di Italy oleh Bonassi S. Dilain pihak, Oliveira LU tidak menemukan adanya hubungan meroko dan konsumsi alkohol dengan peningkatan pembentukan mikronukleus pada penelitiannya tahun 2012 di Brazil. Di Indonesia, penelitian hubungan pembentukan mikronukleus dengan agen genotoksik lain seperti emisi kendaraan bermotor yang mengandung timbal (Pb) sudah pernah dilakukan dan menunjukkan perbedaan signifikan antara yang terpapar dan tidak terpapar, namun penelitian tentang hubungannya dengan kebiasaan merokok belum dilakukan.

Berdasarkan alasan tersebut, penelitian ingin mengetahui seberapa besar pengaruh kebiasaan merokok terhadap pembentukan mikronukleus pada mukosa mulut.

2.2. Tiga Bagian Rokok yang Paling Berbahaya 2.2.1. Nikotin

Menurut Jeanne Mandagi (1996) nikotin dalam jumlah kecil mempunyai pengaruh menenangkan, tetapi kadang-kadang bisa meradang. Ditambahkan pula oleh Sue Armstrong (1991) bahwa nikotin merupakan bahan kimia yang tidak berwarna dan merupakan salah satu racun paling keras yang kita kenal. Kedua pendapat ini memberikan penjelasan tentang dampak nikotin pada tubuh dan karakteristiknya. Hal ini tentunya tergantung pada jumlah dan keadaan fisiologis serta psikologis seseorang. Dalam jumlah besar, nikotin sangat berbahaya, yaitu antara 20 mg-50 mg nikotin dapat menyebabkan terhentinya pernapasan.

Menghisap satu batang rokok berarti telah menghisap 2-3 mg nikotin. Jika asapnya tidak dihisap, nikotin yang terhisap hanya 1-1,5 mg saja. Bagi orang-orang yang bukan perokok atau yang tidak biasa merokok, dengan menghisap 1-2 mg nikotin saja sudah menyebabkan mereka pusing, sakit kepala, mual dan muntah.

Mereka berkeringat dan terasa sakit di daerag lambung. Nikotin menaikkan tekanan

(19)

darah dan mempercepat denyut jantung hingga pekerjaan jantung menjadi lebih berat. Selanjutnya, nikotin juga menyebabkan ketagihan.

Nikotin mengganggu sistem saraf simpatis dengan akibat meningkatkan kebutuhan oksigen miokard. Bahan ini, selain meningkatkan kebutuhan oksigen, juga mengganggu suplai oksigen ke otot jantung (miokard) sehingga merugikan kerja miokard. Selain menyebabkan ketagihan merokok, nikotin juga merangsang pelepasan adrenalin, meningkatkan frekuensi denyut jantung, tekanan darah, kebutuhan oksigen, serta menyebabkan gangguan irama jantung. Oleh karena itu, semakin banyak rokok dihisap, semakin hebat jantung dipacu. Nikotin juga menggangu kerja saraf, otak, dan banyak bagian tubuh lainnya. Nikotin mengaktifkan trombosit dengan akibat timbulnya adhesi trombosit (penggumpalan) ke dinding pembuluh darah.

2.2.2. KarbonMonoksida

Karbonmonoksida merupakan gas beracun yang tidak berbau sama sekali.

Gas ini kita jumpai pada asap yang dikeluarkan mobil. Karbonmonoksida yang terkandung dalam rokok dapat mengikat dirinya pada HB darah dengan akibat oksigen tersingkir dan tidak dapat digunakan oleh tubuh (padahal yang diperlukan tubuh adalah oksigen). Tanpa oksigen ini, baik otak maupun organ tubuh yang lain tidak dapat berfungsi.

Efek dari karbonmonoksida adalah bahwa jaringan pembuluh darah akan menyempit dan mengeras sehingga akhirnya dapat mengakibatkan penyumbatan.

“Satu batang rokok yang dibakar mengandung 3-6% karbonmonoksida dan dalam darah kadarnya mencapai 5%. Pada orang yang bukan perokok, kadarnya adalah 1%.

Perokok dengan kadar karbonmonoksida 5% keatas mendapat serangan 3 kali lipat dibanding dengan bukan perokok. Gabungan karbonmonoksida dengan nikotin akan mempermudah para perokok menderita penyakit penyempitan dan penutupan pembuluh darah dengan akibat-akibatnya” (Jeanne Mandagi,1996). Seandainya saja para perokok mengetahui hal ini, tentunya mereka tidak akan memberikan kesempatan pada sebuah penyakit untuk dapat memasuki tubuh.

(20)

2.2.3 TAR

Tar adalah sebuah zat yang dihasilkan dalam pembakaran tembakau (rokok biasa) dan bahan tanaman lain (rokok herbal). Tar merupakan campuran dari beberapa zat yang bersama-sama membentuk suatu massa yang dapat melekat di paru-paru.Tar dapat hadir dalam semua rokok karena rokok dibakar, dan hisapan terakhir mengandung tar sebanyak dua kali lipat dibandingkan hisapan rokok pertama kali dibakar. Tar dalam asap rokok melumpuhkan silia di paru-paru, dan berkontribusi terhadap penyakit paru-paru seperti emfisema, kronis bronkitis, dan kanker paru-paru. Tar adalah sejenis cairan kental berwarna coklat tua atau hitam yang merupakan substansi hidrokarbon yang bersifat lengket dan menempel pada paru-paru. Kadar tar pada rokok antara 0,5-35 mg per batang. Tar merupakan suatu zat karsinogen yang dapat menimbulkan kanker pada jalan nafas dan paru-paru.

Filter rokok pertama kali ditambahkan untuk rokok pada tahun 1950 ketika diketahui bahwa tar dalam rokok berpotensi pada peningkatan risiko kanker paru- paru. Idenya adalah bahwa filter akan menjebak tar, tetapi hasilnya tidak sebaik sebagaimana yang diharapkan. Racun masih terbentuk dan masuk ke paru-paru perokok. Dalam bentuk padat, tar berwarna cokelat, lengket dan mudah menempel.

Penyebab gigi seorang perokok menjadi cokelat. Bayangkan noda lengket itu menetap ke jaringan merah halus dari paru-paru.

2.3 Bahaya Rokok terhadap Kesehatan

Merokok sudah menjadi masalah yang kompleks yang menyangkut aspek psikologi dan gejala sosial. Merokok memang menggangu kesehatan. Kenyataan ini tidak dapat kita pungkiri, banyak penyakit telah terbukti akibat buruk dari merokok, baik secara langsung maupun tidak langsung. Kebiasaan merokok tidak hanya merugikan si perokok, tetapi juga bagi orang disekitarnya. Tidak hanya bagi kesehatan, merokok juga menimbulkan akibat buruk dibidang ekonomi. Dinegara industri maju, kini terdapat kecenderungan untuk berhenti merokok, sedangkan dinegara berkembang khususnya Indonesia justru cenderung timbul peningkatan kebiasaan merokok. Asap rokok yang dihirup seorang perokok mengandung komponen gas dan partikel. Komponen gas terdiri dari karbon monoksida, karbon

(21)

dioksida, hidrogen sianida, amoniak, oksida dari nitrogen dan senyawa hidrokarbon.

Adapun komponen partikel terdiri dari tar, nikotin, benzopiren, fenol, dan kadmium.

Rokok dan asapnya mempunyai dampak yang buruk bagi kesehatan. Tidak hanya bagi perokok itu sendiri, tetapi juga bagi perokok pasif yang hanya ikut menghirup asapnya saja. Dilihat dari bahan-bahan yang berbahaya dalam rokok, nikotin dapat menaikkan tekanan darah dan mempercepat denyut jantung hinga pekerjaan jantung menjadi lebih berat, karbon monoksida dapat menyingkirkan oksigen yang dibutuhkan tubuh dengan mengikat dirinya pada HB darah, dan tar memicu timbulnya kanker. Asap yang dihembuskan para perokok dapat dibagi atas asap utama (main stream smoke) dan asap samping (side stream smoke).

Asap utama merupakan asap tembakau yang dihirup langsung oleh perokok, sedangkan asap samping merupakan asap tembakau yang disebarkan ke udara bebas, yang akan dihirup oleh orang lain atau perokok pasif. Telah ditemukan 4.000 jenis bahan kimia dalam rokok, dengan 40 jenis diantaranya bersifat karsinogenik ( dapat menyebabkan kanker), dimana bahan racun ini lebih banyak didapatkan pada asap samping, misalnya karbon monoksida (CO) 5 kali lipat lebih banyak ditemukan pada asap samping daripada asap utama, benzopiren 3 kali, dan amoniak 50 kali. Bahan- bahan ini dapat bertahan sampai beberapa jam lamanya dalam ruang setelah rokok berhenti. Asap rokok yang baru mati diasbak mengandung 3 kali lipat bahan pemicu kanker diudara dan 50 kali mengandung bahan pengiritasi mata dan pernapasan.

Dari pendapat ini kita tahu bahwa asap rokok mengandung komponen- komponen dan zat-zat yang berbahaya bagi tubuh. Banyaknya komponen tersebut tergantung pada tipe tembakau, temperatur pembakaran, panjang rokok, porositas kertas pembungkus, bumbu rokok serta ada tidaknya filter. Partikel dalam asap rokok dapat menyebabkan kanker (bersifat karsinogenik). Nikotin, karbon monoksida, dan bahan-bahan lain dalam asap rokok terbukti merusak endotel (dinding dalam pembuluh darah), dan mempermudah timbulnya penggumpalan darah. Rokok merupakan faktor resiko untuk sekurang-kurang 25 jenis penyakit, diantaranya adalah kanker pundi kencing, kanker perut, kanker usus dan kanker rahim, kanker mulut, kanker esophagus, kanker tekak, kanker pancreas, kanker payudara, kanker paru, penyakit saluran pernapasan kronik, strok, osteoporosis, jantung, kemandulan,

(22)

putus haid awal, melahirkan bayi yang cacat, keguguran bayi, bronchitis, penyakit mulut, dan kerusakan mata.

2.4. Sensor MQ2

MQ-2 adalah komponen elektronika untuk mendeksi kadar gas hidrokarbon seperti iso butana (C4H10/ isobutane), propana (C3H8 /Propane), metana (CH4 / methane), etanol (ethanol alcohol, CH3CH2OH), Hidrogen ( H2/ hydrogen), asap (smoke), dan LPG ( liquid petroleum gas). Sensor gas ini dapat digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas dirumah/ pabrik, misalnya untuk membuat rangkaian elektronika pendeteksi kebocoran elpiji.

MQ-2 berfungsi untuk mendeteksi keberadaan asap rokok di udara. Sensor akan mendeteksi keberadaan gas yang terkandung dalam asap rokok seperti asap maka resistansi elektrik sensor akan turun. Memanfaatkan prinsip kerja dari sensor MQ-2 ini, kandungan gas asap tersebut dapat terdeteksi. Sensor MQ-2 ini memiliki 6 buah masukan yang terdiri dari tiga buah supplay power (VCC) sebesar +5 volt untuk mengaktifkan heater dan sensor, VSS (Ground), pada pin keluaran dari sensor tersebut. Pin keluaran dari sensor dihubungkan dengan ADC 0382 pada chanel 2 sebagai masukan.

Sensor asap adalah sensor yang berfungsi untuk mengukur senyawa gas polutan yang ada di udara, seperti karbon monoksida, hidrokarbon, nitrooksida, dan lain-lain.

Sudah semakin banyak dipasaran telah beredar pengindra asap semikonduktor.

Tentunya dibedakan oleh sensitivitas sensor tersebut, semakin mahal maka sensitivitas semakin bagus. Pengindra asap tersebut bekerja dengan semakin tinggi konsentrasi asap maka resistansinya semakin rendah. Banyak sekali type sensor asap yang digunakan dan tersedia dipasaran, seperti sensor asap untuk mendeteksi asap yaitu type MQ2.Tampilan sensor asap rokok MQ-2 seperti pada gambar dibawah ini:

(23)

Gambar 2.1Sensor MQ-2

Nilai RL sesuai dengan datasheet yaitu 10 KΩ tingkat sensitivitas sensor MQ-2 bervariasi untuk masing-masing tipe gas hidrokarbon yang dapat dideteksi sesuai dengan kesensitifitasnya.

Spesifikasi sensor :

 Catu daya pemanas : 12 V AC/DC

 Catu daya rangkain : 5V DC

 Range pengukuran :

200-5000 ppm untuk LPG,propane 300-5000 ppm untuk butane 5000-20000 ppm untuk methane 300-5000 ppm untuk hidrogen 100-2000 ppm untuk alkohol

 Luaran : analog (perubahan tegangan)

Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas yang mudah terbakar di udara serta asap dan keluarannya berupa tegangan analog. Sensor dapat mengukur konsentrasi gas mudah terbakar dari 300 sampai 10.000 sensor ppm. Dapat beroperasi pada suhu dari -20°C sampai 50°C dan mengkonsumsi arus kurang dari 150 mA pada 5V.

Keluaran sensor ini berupa resistansi analog yang dengan mudah dapat dikonversi menjadi tegangan dengan menambahkan suatu resistor biasa (bisa juga menggunakan potensiometer sehingga ambang batas sesitivitas deteksi dapat disetel sesuai kebutuhan).Dengan mengkoversi impedansi ini menjadi tegangan, hasil

(24)

bacaan sensor dapat dibaca oleh pin ADC(Analog to digital converter) pada mikrokontroller.

Nilai resistansi dari MQ-2 adalah perbedaan untuk berbagai jenis dan berbagai gas konsentrasi. Sensor ini, penyesuaian sensitivitas sangat diperlukan dengan mengkalibrasi detektor untuk 1000ppm liquified petrolem gas (LPG), atau konsentrasi 1000ppm iso-butana(i-C4H10) nilai udara dan penggunaan resistansi beban( RL) sekitar 20 kΩ (5 kΩ dengan 47kΩ). Ketika akurat mengukur, titik alarm yang tepat untuk detektor gas harus ditentukan setelah mempertibangkan pengaruh suhu dan kelembaban.

2.5 Mikrokontroler AVR Atmega8

AVR merupakan salah satu jenis mikrokontroler yang di dalamnya terdapat berbagai macam fungsi. Perbedaannya pada mikro yang pada umumnya digunakan seperti MCS51 adalah pada AVR tidak perlu menggunakan oscillator eksternal karena di dalamnya sudah terdapat internal oscillator. Selain itu kelebihan dari AVR adalah memiliki Power-On Reset, yaitu tidak perlu ada tombol reset dari luar karena cukup hanya dengan mematikan supply, maka secara otomatis AVR akan melakukan reset. Untuk beberapa jenis AVR terdapat beberapa fungsi khusus seperti ADC, EEPROM sekitar 128 byte sampai dengan 512 byte.AVR ATmega8 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit berarsitektur AVR RISC yang memiliki 8K byte in- System Programmable Flash. Mikrokontroler dengan konsumsi daya rendah ini mampu mengeksekusi instruksi dengan kecepatan maksimum 16MIPS pada frekuensi 16MHz. Jika dibandingkan dengan ATmega8L perbedaannya hanya terletak pada besarnya tegangan yang diperlukan untuk bekerja. Untuk ATmega8 tipe L, mikrokontroler ini dapat bekerja dengan tegangan antara 2,7 - 5,5 V sedangkan untuk ATmega8 hanya dapat bekerja pada tegangan antara 4,5 – 5,5 V.

ATMega 8 memiliki ukuran fisik lebih kecil dibandingkan beberapa mikrokontroler lainnya. Namun untuk segi memori dan peripherialnya hampir sama.

(25)

Gambar 2.2 Bentuk fisik IC Mikrokontroler ATMega 8

2.5.1 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMega 8

Mikrokontroler ATMega8 memiliki 3 buah PORT utama yaitu PORTB, PORTC, dan PORTD dengan total pin input/output sebanyak 23 pin. PORT tersebut dapat difungsikan sebagai input/output digital atau difungsikan sebagai peripherial lainnya.

Gambar 2.3 IC Mikrokontroler ATMega 8

Deskripsi pin-pin mikrokontroler ATMega 8 : 1. Port B

Port B adalah port I/O dua-arah (bidirectional) 8-bit dengan resistor pull- up internal yang dapat dipilih. Buffer keluaran port ini memiliki karakteristik yang simetrik ketika digunakan sebagai source ataupun sink.

Ketika digunakan sebagai input, pin yang di pull-low secara eksternal akan memancarkan arus jika resitor pull-up nya diaktifkan. Selain itu, port B

(26)

juga dapat memiliki fungsi alternatif yang dapat dilihat pada tabel berikut dibawah ini:

Tabel 2.1 Fungsi pin – pin port B pada Mikrokontroler ATMega 8.

Port pin Fungsi

PB 7 XTAL2 (Chip Clock Oscillator pin 2) TOSC2 (Timer Oscillator pin 2)

PB 6 XTAL1 (Chip Clock Oscillator pin 1 or External clock input) TOSC2 (Timer Oscillator pin 1)

PB 5 SCK (SPI Bus Master clock Input)

PB 4 MISO (SPI Bua Master Input/Slave Output) PB 3 MOSI (SPI Bus Master Output/Slave Input)

OC2 (Timer/Counter2 Output Compare Match Output) PB 2 SS (SPI Bus Master Slave select)

OCIB (Timer/Counter1 Output Compare Match B Output) PB 1 OCIA (Timer/Counter1 Output Compare Match A Output) PB 0 ICP1 (Timer/Counter1 Input Capture Pin)

2. Port C

Port C adalah port I/O dua-arah (bidirectional) 7-bit dengan resistor pull- up internal yang dapat dipilih. Buffer keluaran port ini memiliki karakteristik yang simetrik ketika digunakan sebagai source ataupun sink.

Ketika digunakan sebagai input, pin yang di pull-low secara eksternal akan memancarkan arus jika resitor pull-up nya diaktifkan. Fungsi alternatif Port C antara lain sebagai berikut :

Tabel 2.2 Fungsi pin – pin port C pada Mikrokontroler ATMega 8

Port pin Fungsi

PC 6 RESET (Reset pin)

PC 5 ADC5 (ADC Input Channel 5)

(27)

SDA (Two-wire Serial Bus Data Input/Output Line)

3. Port D

Port D adalah port I/O dua-arah (bidirectional) 8-bit dengan resistor pull- up internal yang dapat dipilih. Buffer keluaran port ini memiliki karakteristik yang simetrik ketika digunakan sebagai source ataupun sink.

Ketika digunakan sebagai input, pin yang di pull-low secara eksternal akan memancarkan arus jika resitor pull-up nya diaktifkan. Sama seperti Port B dan Port C, Port D juga memiliki fungsi alternatif seperti dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel 2.3 Fungsi pin – pin port D pada Mikrokontroler ATMega 8

Port Pin Fungsi

PD 7 AIN1 (Analog Comparator Negative Input) PD 6 AIN0 (Analog Comparator Positive Input) PD 5 T1 (Timer/Counter 1 External Counter Input) PD 4 XCK (USART External Cock Input/Output)

T0 (Timer/Counter 0 External Counter Input) PD 3 INT1 (External Interrupt 1 Input) PD 2 INT1(External Interrupt 0 Input)

PD 1 TXD (USART Output pin)

PD 0 RXD (USART Input pin)

(28)

4. RESET

Pin masukan Reset. Sinyal low pada pin ini dengan lebar minimum 1,5 mikrodetik akan membawa mikrokontroler ke kondisi Reset, meskipun clock tidak running.

5. AVCC

Pin suplai tegangan untuk ADC, PC.3...PC.0. Pin ini harus digunakan dengan VCC, meskipun ADC tidak digunakan.

6. AREF

Pin Analog referensi untuk ADC.

7. VCC

Suplai tegangan digital berkisar antara 4,5 – 5,5 V.

8. GND

Ground referensi nol suplai tegangan digital .

2.5.2 Status Register

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler. Berikut ini adalah status register dari ATmega8 beserta penjelasannya. (Slamet dan Muhammad Munir, 2010 : 11).

Gambar 2.4 Status Register ATmega8 1. Bit 7 (I)

Merupakan bit Global Interrupt Enable. Bit ini harus di-set supaya semua perintah interupsi dapat dijalankan. Untuk fungsi interupsi individual akan dijelaskan pada bagian lain. Jika bit ini di-set, maka semua perintah interupsi baik yang individual maupun secara umum akan diabaikan. Bit

(29)

dijalankan dan akan di-set kembali oleh perintah RETI. Bit ini juga dapat di-set dan di-reset melalui aplikasi dengan instruksi SEI dan CLI.

2. BIT 6 (T)

Merupakan bit Copy Storage. Instruksi bit Copy Instructions BLD (Bit LoaD) dan BST (Bit Store) menggunakan bit ini sebagai asal atau tujuan untuk bit yang telah dioperasikan. Sebuah bit dari sebuah register dalam Register File dapat disalin ke dalam bit ini dengan menggunakan instruksi BST, dan sebuah bit di dalam bit ini dapat disalin ke dalam sebuah bit di dalam register pada RegisterFile dengan menggunakan perintah BLD.

3. BIT 5 (H)

Merupakan bit Half Cary Flag. Bit ini menandakan sebuah Half Carry dalam beberapa operasi aritmatika. Bit ini berfungsi dalam aritmatik BCD.

4. BIT 4 (S)

Merupakan Sign bit. Bit ini selalu merupakan sebuah eksklusif diantara Negative Flag (N) dan Two’s Complement Overflow Flag(V).

5. BIT 3 (V)

Merupakan bit Two’s ComplementOverflow Flag. Bit ini menyediakan fungsi – fungsi aritmatika dua komplemen.

6. BIT 2 (N)

Merupakan bitNegative Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil negatif di dalam sebuah fungsi logika atau aritmatika.

7. BIT 1 (Z)

Merupakan bit Zero Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah hasil nol “0”

dalam sebuah fungsi arimatika atau logika.

8. BIT 0 (C)

Merupakan bit Carry Flag. Bit ini mengindikasikan sebuah cary atau sisa dalam sebuah fungsi aritmatika atau logika.

(30)

Gambar 2.5 Blok Diagram ATmega8 2.6Power Supply

Arduino dapat diberikan power melalui koneksi USB atau power supply.

Powernya diselek secara otomatis. Power supply dapat menggunakan adaptor DC atau baterai. Adaptor dapat dikoneksikan dengan mencolok jack adaptor pada koneksi port input supply. Board arduino dapat dioperasikan menggunakan supply dari luar sebesar 6 - 20 volt. Jika supply kurang dari 7V, kadangkala pin 5V akan menyuplai kurang dari 5 volt dan board bisa menjadi tidak stabil. Jika menggunakan lebih dari 12 V, tegangan di regulator bisa menjadi sangat panas dan menyebabkan kerusakan pada board. Rekomendasi tegangan ada pada 7 sampai 12 volt. Penjelasan pada pin power adalah sebagai berikut :

(31)

 Vin

Tegangan input ke board arduino ketika menggunakan tegangan dari luar (seperti yang disebutkan 5 volt dari koneksi USB atau tegangan yang diregulasikan). Pengguna dapat memberikan tegangan melalui pin ini, atau jika tegangan suplai menggunakan power jack, aksesnya menggunakan pin ini.

 5V

Regulasi power supply digunakan untuk power mikrokontroller dan komponen lainnya pada board. 5V dapat melalui Vin menggunakan regulator pada board, atau supply oleh USB atau supply regulasi 5V lainnya.

 3V3

Suplai 3.3 volt didapat oleh FTDI chip yang ada di board. Arus maximumnya adalah 50mA

 Pin Ground

berfungsi sebagai jalur ground pada arduino Universitas Sumatera Utara

2.7 LCD (Liquid Cristal Display)

LCD (Liquid Cristal Display) adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. Sebagaimana sering kita lihat, LCD sudah digunakan diberbagai perangkat elektronik misalnya pada kalkulator, jam digital, televisi maupun pada layar komputer atau laptop. Ini cukup populer digunakan untuk menampilkan teks, angka, dan simbol. LCD karakter memiliki beberapa ukuran jumlah baris dan kolomnya, antara lain 8x2, 16x2, 20x2, 20x4, dan sebagainya.LCD juga merupakan lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven- segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor. Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul- molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan. Oleh karena itu,

(32)

sebelum membuat kode program untuk aplikasi yang menggunakan LCD, terlebih dahulu kita harus memahami datasheetnya seperti berapa jumlah baris dan kolomnya, apakah mendukung library dan kompatibel dengan Arduino, serta mengetahui terminal pin dari LCD tersebut. Pada beberapa proyek Arduino, jenis LCD yang cukup populer digunakan adalah LCD dengan driver chip Hitachi HD44780 atau compatiible.

Berdasarkan jenis tampilan, LCD dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis, yaitu:

1. Segment LCD

LCD ini terbentuk dari beberapa sevent segment Display atau sixteen segment Display, namun ada juga yang menggabungkan keduanya. LCD ini sering dipakai untuk jam digital.

2. Dot Matrix Chararcter LCD

LCD ini berbentuk dari beberapa Dot Matrix Display berukuran 5×7 atau 5×9 yang membentuk sebuah matriks yang lebih besar dengan berbagai kombinasi jumlah baris dan kolom kombinasi ini yang menetukan karakater yang dapat ditampilkan LCD tersebut seperti 2 baris 20 karakter atau 4 baris 20 karakter.

3. Graphic LCD

LCD jenis ini masih berkembang saat ini. Resolusi LCD ini bervariasi, diantaranya 128×64, 128×128. Sekarang ini graphic LCD banyak dipakai pada handycam, laptop, telephone seluler, monitor komputer dan lain sebagainya.

Gambar 2.6 LCD 16x2 1602A

Mikrokontroller HD44780 buatan hitachi yang berfungsi sebagai pengendali

(33)

CGRAM(character Generator Random Access Memory), dan DDRAM (display data random access memory). Driver LCD seperti HD44780 memiliki dus register yang aksesnya diatur menggunakan pin RS berlogika 0, register yang diakses adalah perintah, sedangkan pada saat RS berlogika 1, register yang diakses adalah register data.

Gambar 2.7 Susunan Alamat pada LCD

Alamat awal karakter 00H dan alamat akhir 39H. Jadi, alamat awal di baris kedua dimulai dari 40H. Jika anda ingin meletakkan suatu karakter pada baris ke-2 kolom pertama, maka harus diset pada alamat 40H. Jadi meskipun LCD yang digunakan 2×16 atau 2×40, maka penulisan programnya sama saja. CGRAM merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter, dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan. Namun, memori akan hilang, brikut tabel pin untuk LCD, perbedaannya dengan LCD standart adalah pada kaki 1 VCC, dan kaki 3 Gnd. Ini kebalikan dengan LCD standar.

Tabel 2.4 Pin LCD 16x2 1602A

No Kaki (Pin) Nama Keterangan

1 VCC (VSS) +5V

2 GND (VDD) 0V

3 VEE Tegangan Kontrasi LCD

4 RS Register Select

5 R/W 1=Read, 0=write

6 E Enable Clock LCD

7 D0 Data Bus 0

8 D1 Data Bus 1

9 D2 Data Bus 2

10 D3 Data Bus 3

(34)

11 D4 Data Bus 4

12 D5 Data Bus 5

13 D6 Data Bus 6

14 D7 Data Bus 7

15 Anoda Tegangan backlight positif

16 Katoda Tegangan backlight negatif

Kaki pin LCD 16×2 memiliki beberapa fungsi dan kegunaan yang sesuai dengan karakteristik sebagai berikut :

1. Pin Data

Pin data dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroller dengan lebar data 8 bit. Pin data ini berguna untuk menampilkam data yang terbaca dari mikrokontroller.

2. Pin RS ( Register Select )

Pin RS berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data perintah. Logika low menunjukkan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukkan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukkan yang masuk adalah data.

3. Pin R/W ( Read Write )

Pin R/W berfungsi sebagai indikator pada LCD jika low tulis data, sedangjan high baca data . Pin R/W juga sering disebut dengan pin perintah.

4. Pin E (Enable)

Pin E digunakan untuk membaca data baik masuk atau keluar. Data masukan ataupun keluaran dari mikrokontroller yang akan ditampilkan pada layar LCD 16×2.

5. Pin LCD

Berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini dihubungkan dengan ground, sedangkan tegangan catu daya yang dibutuhkan untuk mengaktifkan LCD sebesar 5 volt.

(35)

2.7.1 Register Pada LCD

Register yang terdapat di lcd adalah sebagai berikut : 1. IR (Intruction Register)

Digunakan untuk menentukan fungsi yang harus dikerjakan oleh LCD serta pengalamatan DDRAM atau CGRAM.

2. DR (Data Register)

Digunakan sebagai tempat data DDRAM atau CGRAM yang akan ditulis atau dibaca oleh komputer atau sistem minimum. Saat dibaca, DR menyimpan data DDRAM atau CGRAM, setelah itu data alamatnya secara otomatis masuk ke DR. Pada waktu menulis, cukup lakukan inisialisasi DDRAM atau CGRAM, BF (Busy Flag). Digunakan untuk bahwa LCD dalam keadaan siap atau sibuk. Apabila LCD sedang melakukan operasi internal, BF diset menjadi 1, sehingga tidak akan menerima perintah dari luar. Jadi, BF harus dicek apakah telah diriset menjadi 0 ketika akan menulis LCD (memberi data pada LCD). Cara untuk menulis LCD adalah dengan mengeset RS menjadi 0 dan mengeset R/W menjadi 1.

3. AC (Address Counter)

Digunakan untuk menunjukan alamat pada DDRAM atau CGRAM dibaca atau ditulis, maka AC secara otomatis menunjukan alamat berikutnya. Alamat yang disimpan AC dapat dibaca bersamaan dengan BF.

4. DDRAM (Display Data Random Access Memory)

Digunakan sebagai tempat penyimpanan data yang sebesar 80 byte atau 80 karakter. AC menunjukan alamat karakter yang sedang ditampilkan.

5. CGROM (Character Generator Read Only Memory)

Pada LCD terdapat ROM untuk menyimpan karakter-karakter ASCII (American Standart Code for Interchage Intruction), sehingga cukup memasukan kode ASCII untuk menampilkanya.

6. CGRAM (Character Generator Random Access Memory)

Sebagai data storage untuk merancang karakter yang dikehendaki. Untuk CGRAM terdapat kode ASCII dari 00h sampai 0Fh, tetapi hanya 8 karakter yang disediakan.

Alamat CGRAM hanya 6 bit, 3 bit untuk mengatur tinggi karakter dan 3 bit tinggi menjadi 3 bit rendah DDRAM yang menunjukan karakter, sedangkan 3 bit rendah sebagai posisi

(36)

data CGRAM untuk membuat tampilan baris dalam dotmatriks 5x7 karakter tersebut, dimulai dari atas. Sehingga karakter untuk kode ASCII 00h sama dengan 09h sampai 07h dengan 0Fh. Dengan demikian untuk perancangan 1 karakter memerlukan penulisan data ke CGRAM samapai 8 kali.

7. Cursor and Blink Control circuit

Merupakan rangkaian yang menghasilkan tampilan kursor dan kondisi blink (berkedap- kedip).

2.7.2 Cara Kerja LCD

Untuk menerima data dari mikrokontroler adalah pin D1-D7 dimana untuk menerima data, pin 5 pada LCD (R/W) harus diberi logika nol dan logika satu untuk menerima data ke mikrokontroller, setiap menerima atau mengirimkan data untuk mengaktifkan LCD diperlukan sinyal E (chip Enable) dalam bentuk perpindahan logika 1 ke logika 0. Sedangkan pin RS (register selector) berguna untuk memilih instruction register (IR) atau data register (DR). Jika nilai RS 1 dan R/W1 maka akan dilakukan operasi penulisan data ke DDRAM atau CGRAM.

Sedangkan jika RS berlogika 1 dan berlogika R/W 1 maka akan memaca data dari DDRAM atau CGRAM ke register DR. Karakter yang ditampilkan ke display disimpan di memori DDRAM.Fungsi display dalam suatu apilkasi microkontroller sangat penting sekali diantaranya untuk:

 Memastikan data yang di input valid

 Mengetahui hasil suatu proses

 Memonitoring suatu proses

 Mendebug program

 Menampilkan pesan

2.8 Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubahn getaran listrik menjadi suara. Prinsip kerja dari buzzer sama dengan loudspeaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparang yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi

(37)

dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakan diafragma secara bolak balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menhasilkan suara.

2.9 Kipas ( Blower )

Kipas dipergunakan untuk menghasilkan angin. Fungsi yang umum adalah untuk pendingin udara, penyegar udara, ventilasi (exhaust fan), pengering (umumnya memakai komponen penghasil panas). Kipas angin juga ditemukan di mesin penyedot debu dan berbagai ornamen untuk dekorasi ruangan.

Kipas angin secara umum dibedakan atas kipas angin tradisional antara lain kipas angin tangan dan kipas angin listrik yang digerakkan menggunakan tenaga listrik. Perkembangan kipas angin semakin bervariasi baik dari segi ukuran, penempatan posisi, serta fungsi. Ukuran kipas angin mulai kipas angin mini (Kipas angin listrik yang dipegang tangan menggunakan energi baterai), kipas angin Kipas angin digunakan juga di dalam Unit CPU komputer seperti kipas angin untuk mendinginkan processor, kartu grafis, power supply dan Cassing. Kipas angin tersebut berfungsi untuk menjaga suhu udara agar tidak melewati batas suhu yang di tetapkan. Kipas angin juga dipasang pada alas atau tatakan Laptop untuk menghantarkan udara dan membantu kipas laptop dalam mendinginkan suhu laptop tersebut.

Kipas angin dapat dikontrol kecepatan hembusan dengan 3 cara yaitu menggunakan pemutar, tali penarik serta remote control. Perputaran baling-baling kipas angin dibagi dua yaitu centrifugal (Angin mengalir searah dengan poros kipas) dan Axial (Angin mengalir secara pararel dengan poros kipas).

Gambar 2.8. Kipas angin (Blower )

(38)

BAB III

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Digram Blok Sistem

Dalam bab ini akan dibahas mengenai perancangan dan pembuatan perangkat keras serta perangkat lunak pendukungnya, seperti pengambilan data asap rokok yang diperoleh dari sensor MQ2 berupa tegangan kemudian diolah menggunakan Mikrokontroller Atmega 8 dan ditampilkan di LCD.

SENSOR ASAP

PENGKONDISI SIGNAL

LCD POWER

SUPPLY

ATEMEGA 8

BUZZER

KIPAS

Gambar 3.1 Digram Blok Rangkaian Sistem

Berdasarkan digram blok pada gambar 3.1 diatas, terdapat beberapa alat/komponen yang berfungsi sebagai berikut :

1. Power Supply berfungsi untuk mensupply seluruh system 2. Sensor MQ2 sebagai alat pendeteksi kandungan asap rokok.

3. Pengkondisian Sinyal berfungsi untuk membagi tegangan

4. Mikrokntroler ATmega 8 berfungsi untuk pusat pengendali seluruh system.

(39)

6. Buzzer sebagai indikator adanya perubahan kandungan kadar udara.

7. Kipas/Blower berfungsi sebagai penyegar udara akibat terjadinya perubahan konsentrasi udara .

3.2 Rangkaian Power Supply Adaptor (PSA)

Rangkaian ini berfungsi untuk memberikan supply tegangan keseluruh rangkaian yang di rancang. Rangkaian Power Supply Adaptor (PSA) ini dibuat terdiri dari dua keluaran, yaitu 5 volt dan 12 volt. Keluaran 5 volt digunakan untuk mensupplay tegangan keseluruh rangkaian yang menggunakan supply sebesar 5 Volt. Untuk membuat dan mengatur tegangan menjdi 5 volt menggunakan sebuah IC penstabil tegangan dengan type LM7805. Sedangkan keluaran 12 volt digunakan untuk mensupply heater pada rangkaian, pada output 12 volt ini tidak mengunakan IC regulator karena output dari trafo 12 volt. Ditunjukkan padagambar berikut ini :

Gambar 3.2 Rangkaian Power Supplay Adaptor (PSA)

3.3 Rangkaian Mikrokontroler ATmega 8

Rangkaian tersebut berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Mikrokontroler ATMega8.

Semuaprogram diisikan pada memori dari IC ini sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki.

Pin 9 dan 10 dihubungkan ke XTAL 16 MHz dan dua buah kapasitor 22pF.

XTAL ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroller ATMega8 dalam mengeksekusi setiap perintah dalam program. Pin 1 merupakan masukan reset (aktif rendah). Pulsa transisi dari tinggi kerendahakan me-reset mikrokontroler ini. Untuk

(40)

men-download file heksa decimal kemikrokontroler, Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd dari kaki mikrokontroler dihubungkan ke Jack 10 Pin header sebagai konektor yang akan dihubungkan ke ISP Programmer. Dari ISP Programmer inilah dihubungkan ke computer melalui port paralel.Kaki Mosi, Miso, Sck, Reset, Vcc dan Gnd pada mikrokontroler terletak pada kaki 17, 18, 19, 1, 7 dan 8. Apabila terjadi keterbalikan pemasangan jalur ke ISP Programmer, maka pemograman mikrokontroler tidak dapat dilakukan karena mikrokontroler tidak akan bisa merespon. Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ATMEGA8 dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 3.3 Rangkaian Mikrokontroller ATmega 8

(41)

3.4 Rangkaian Sensor MQ2

Sensor MQ2 memiliki tiga buah pin yakni diantaranya VCC, GND dan Data.

Sensor MQ2 sebagai alat pendeteksi kandungan asap rokok. Rangkaian sensor asap dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 3.4 Rangkaian Sensor Asap

3.5 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display)

Pada Alat ini, LCD (Liquid Cristal Display) berfungsi untuk menampilkan karakter angka, huruf ataupun simbol dengan lebih baik dan dengan konsumsi arus yang rendah. LCD (Liquid Cristal Display) dot matrik M1632 merupakan modul LCD buatan hitachi- M1632. Modul LCD (Liquid Cristal Display) dot matrik M1632 terdiri dari bagian penampil karakter (LCD) yang berfungsi menampilkan karakter dan bagian sistem prosesor LCD dalam bentuk modul dengan mikrokontroler yang diletakan dibagian belakang LCD tersebut yang berfungsi untuk mengatur tampilan LCD serta mengatur komunikasi antara LCD dengan mikrokontroler yang menggunakan modul LCD tersebut.

Pemasangan potensio sebesar 10KΩ untuk mengatur kontras karakter yang tampil. Pada gambar berikut merupakan gambar rangkaian LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler.

(42)

Gambar 3.5 Rangkaian LCD (Liquid Crystal Display).

3.6 Rangkaian Buzzer

Rangkaian Buzzer ini berfungsi sebagai indicator dengan mengeluarkan bunyi Suara sebagai Sistem Pengingat jika terdeteksi kadar asap pada ruangan. Rangkaian buzzer dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 3.6 Rangkaian Buzzer

(43)

3.7 Rangkaian Kipas

Kipas berfungsi sebagai penyegar udara saat terdeteksinya asap di dalam ruangan. Rangkaian kipas dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 3.7 Rangkaian Kipas

(44)

3.8 Flowchart

MULAI

INISIALISASI

BACA VOUT SENSOR

KONVERSI ADC

IF DATA

>10

KIPAS ON

TAMPIL LCD

SELESAI

KIPAS OFF T

Y

Gambar 3.8 Flowchart Penelitian

(45)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian IC Mikrokontroller ATmega8

ATMega8 menggunakan kristal dengan frekuensi 8 MHz, apabila Chip Signature sudah dikenali dengan baik dan dalam waktu singkat, bisa dikatakan rangkaian mikrokontroler bekerja dengan baik dengan mode ISP-nya.Tabel dibawah ini merupakan hasil pengukuran pada IC Mikrokontroler ATMega8, pengukuran dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah mikrokontroler bekerja dengan baik atau tidak.

Tabel 4.1 Pengukuran Pin IC Mikrokontroler Atmega8

NO PIN TEGANGAN (V)

1 4,95

2 5

3 4,5

4 0,19

5 0,10

6 4,99

7 0,03

8 0,70

9 0,82

10 0,07

11 2,08

12 0,03

13 0,12

14 0,07

15 3,66

16 4,98

17 0,12

(46)

18 0,12

19 0,12

20 4,27

21 4,27

22 0,01

23 0,09

24 0,09

25 0.09

26 0,06

27 0,10

28 0,10

4.2 Pengujian Display dan Kaki pada LCD (Liquid Crystal Display)

Rangkaian LCD dihubungkan ke PB.0 dan PB1, yang merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu sebagai timer/counter, komperator analog dan mempunyai fungsi khusus sebagai pengiriman data secara serial. Sehingga nilai yang akan tampil pada LCD display akan dapat dikendalikan oleh mikrokontroller ATMega8. Pada bagian ini, mikrokontroller dapat memberi data langsung ke LCD.

Pada LCD sudah terdapat driver untuk mengubah ASCII output mikrokontroller menjadi tampilan karakter. Berikut ditampilkan hasil pengujian kaki pada LCD (Liquid Crystal Display)

Tabel 4.2 Pengukuran Pin IC LCD No Kaki pada LCD

(Liquid Crystal Display)

Tegangan (V)

1 0

2 4,99

3 1,12

4 4,95

5 0,01

(47)

6 0,02

7 4,96

8 4,90

9 4,90

10 4,90

11 0,11

12 0,22

13 0,15

14 0,03

15 4,99

16 0

Berikut ini program yang digunakan untuk menguji cara kerja LCD(Liquid Crystal Display) dengan hasil tampilan kata “TES LCD”

#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(8, 6, 5, 3, 2, 4);

Void setup(){

Lcd.begin(16, 2);}

void loop(){

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(“tes LCD”);

}

Program di atas akan menampilkan kata “Tes LCD” di baris pertama pada display LCD 2x16 seperti yang terlihat di bawah ini:

Gambar 4.1 Tampilan Kata “Tes LCD”

(48)

4.3. Pengujian Power Supply Adaptor (PSA)

Pengujian rangkaian power supply ini bertujuan untuk mengetahui tegangan yang dikeluarkan oleh rangkaian tersebut, dengan mengukur tegangan keluaran dari power supply menggunakan multimeter digital. Setelah dilakukan pengukuran maka diperoleh besarnya tegangan keluaran sebesar 5 volt. Dengan begitu dapat dipastikan apakah terjadi kesalahan terhadap rangkaian atau tidak. Jika diukur, hasil dari keluaran tegangan tidak murni sebesar 5 Volt hasil tersebut dikarenakan beberapa faktor, diantaranya kualitas dari tiap-tiap komponen yang digunakan nilainya tidak murni. Berikut ini tabel hasil pengujian Power Supply Adaptor (PSA):

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Power Supply Adaptor (PSA)

No Pin 1

(Input)

Pin 2 (Output)

1 11,84 5,07

2 11,85 5,07

3 11,84 5,07

4.4.Program Pengujian Buzzer

Dalam pengujian buzzer dilakukan untuk mengetahui tegangan dari buzzer tersebut dan mengetahui kondisi buzzer baik atau tidak. Pada proyek ini buzzer akan mengeluarkan suara saat terdeteksi asap rokok. Program dibawah adalah program untuk mengetahui apakah buzzer berjalan dengan baik. Keadaan buzzer dapat dilihat dari data yang dikirim dari mikrokontroler ke komputer melalui serial monitor.

void setup() {

pinMode(13, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(13, HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(13, LOW);

(49)

4.5.Pengujian Sensor Asap

Ketika di dalam sebuah ruangan memiliki kandungan asap maka sensor MQ-2 akan mengeluarkan sinyal berupa perubahan kadar asap. Jadi sensor MQ-2 tersebut berubah nilai kadar asap yang berakibat dari kandungan gas asap yang ada disekitarnya.

Tabel 4.4 Pengujian Asap

NO KADAR BUZZER KIPAS

1 0 MATI MATI

2 5 MATI MATI

3 10 HIDUP HIDUP

4 15 HIDUP HIDUP

5 20 HIDUP HIDUP

6 25 HIDUP HIDUP

7 30 HIDUP HIDUP

8 35 HIDUP HIDUP

9 40 HIDUP HIDUP

10 45 HIDUP HIDUP

11 50 HIDUP HIDUP

Program dibawah adalah program untuk mengetahui apakah sensor berjalan dengan baik. Keadaan sensor dapat dilihat dari data yang dikirim dari mikrokontroler ke komputer melalui serial monitor.

void setup() {

Serial.begin(9600);}

void loop() {

int asap = analogRead(A0);

Serial.println(asap);

delay(1);

}

(50)

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah alat pendeteksi asap rokok terealisasi maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Alat pendeteksi asap rokok didalam ruangan menggunakan sensor MQ2 telah berhasil dirancang. Alat ini terdiri dari sensor MQ2 sebagai pendeteksi keberadaan asap rokok, Mikrokontroller ATmega 8 sebagai pengendali input dan output, LCD untuk menampilkan tulisan adanya asap rokok yang terdeteksi, Buzzer sebagai suara peringatan apabila terdeteksi asap didalam ruangan, dan Kipas sebagai penetral atau pembersih udara.

2. Ketika di dalam sebuah ruangan memiliki kandungan asap maka sensor MQ-2 akan mengeluarkan sinyal berupa perubahan kadar asap. Jadi pada saat terjadinya perubahan nilai kadar asap yang berakibat dari adanya kandungan gas asap yang ada disekitar sensor MQ-2. Pada saat kadar asap lebih dari 10 maka akan menghidupkan kipas sebagai penetral atau pembersih udara dari asap rokok dan ketika kadar asap dibawah 10, maka kipas akan mati.

5.2 Saran

1. Penulis berharap untuk peneliti berikutnya agar lebih dikembangkan lagi terutama pada bagian program software, supaya mampu mendeteksi lebih handal dan lebih kompleks lagi.

2. Penulis juga berharap baik bagi peneliti yang melakukakan tugas akhir agar lebih mendalami lagi mengenai asap supaya alat mampu bekerja lebih baik lagi.

(51)

DAFTAR PUSTAKA

Syahwil, Muhammad. 2017.Arduino Menggunakan Simulasi Proteus. Yogyakarta:

ANDI Yogyakarta.

Fajri, S, A. 2012.Sistem Deteksi Asap Rokok pada Ruangan Bebas Asap Rokok dengan Keluaran Juara. Palembang : Teknik Komputer AMIK GI MDP.

Dharmawan, Hari Arief. 2017. Mikrokontroler Konsep Dasar dan Praktis. Malang:

UBMedia.

Kadir, Abdul. 2017.Pemrograman Arduino & Android Menggunakan App Inventor.

Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

https://proyekarduino.wordpress.com/2015/04/05/display-dengan-lcd-16x2 Diakses pada tanggal 20 Mei 2018

http://www.leselektronika.com/2012/06/liguid-crystal-display-lcd-16-x-2.html Diakses pada tanggal 28 Mei 2018

http://veherba.com/bahaya-dan-dampak-asap-rokok-terhadapkesehatan-tubuh Diakses pada tanggal 15 Juni 2018