Selasa, 23 Mei 2017

PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN OUTPUT SUARA DAN MATI LAMPU SECARA OTOMATIS

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

         Dalam perkembangan dunia teknologi semakin maju maka diperlukan kesadaran kita untuk berusaha menerapkan teknologi tepat guna yang dapat bermanfaat bagi kehidupan masyarakat. Dengan penerapan teknologi sains khususnya dalam ilmu teknik elektro, dapat membantu memudahkan masyarakat dalam melakukan suatu pekerjaan Dalam kehidupan sehari-hari perokok masih banyak kita jumpai di sekitar kita baik di tempat umum maupun di dalam area yang telah dilarang untuk merokok.Seperti yang kita ketahui asap rokok dapat menimbulkan polusi udara yang tidak baik bagi kesehatan dan dapat menganggu pernapasan orang  yang berada dalam ruangan ,serta efek buruk dari asap rokok bukan hanya berbahaya bagi perokok aktif,tetapi resikonya lebih besar bagi perokok pasif yang tidak sengaja menghirup udara yang tercemar asap rokok.      Asap rokok banyak mengandung bahan kimia berbahaya dan zat adiktif seperti Carbon Monoxida,ethanol,Tar,Nikotin,Hydrogen Cyanide,Amonia,Nitrosamina  (zat penimbul kanker) dan zat-zat kimia lainnya yang tidak baik untuk kesehatan.

          Karena faktor negatif yang diakibatkan oleh  asap rokok pada area tertentu telah diberi himbauan larangan untuk merokok ,misalnya pada rumah sakit,gedung bioskop,ruangan ber-AC dan diperkantoran .banyak himbauan dan papan info telah dipasang di area public yang memuat tulisan “Dilarang Merokok”,namun imbauan yang berbentuk visual seperti itu masih banyak yang tidak memerhatikannya,dikarenakan sebagian perokok tidak memahami sikap toleransi pada ketidaknyamanan perokok pasif yang terpaksa menghirup asap rokok.Pada tugas akhir ini akan merancang sebuah Alat Pendeteksi Asap Rokok Dengan Output Suara Berbasis Arduino Nano yang berfungsi  sebagai alat pemberitahuan sekaligus sebagai indikator pemberitahuan.alat ini diharapkan dapat mengatasi solusi tentang masalah polusi asap rokok yang terdapat dalam suatu ruangan.

1.2       Rumusan Masalah.

Adapun perumusan masalah dalam pengerjaan tugas akhir ini sebagai berikut:
1.      Bagaimana memposisikan sensor asap MQ-7 di dalam ruangan agar sensor lebih efektif untuk mendeteksi asap rokok?
2.      Bagaimana untuk membuat sistem pendeteksi asap rokok?
3.      Bagaimana respon alat terhadap kondisi dalam ruangan?

1.3       Tujuan Penulisan.

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini sebagai berikut:
1.      Ingin memberi peringatan kepada perokok agar tidak merokok di dalam ruangan yang telah dilarang untuk merokok..
2.      Mengubah sistem dalam ruangan  tertutup menjadi tempat yang  nyaman tanpa asap rokok dan mengurangi perokok  dalam melakukan  suatu kegiatan sehingga memberikan kemudahan dan efisiensi dalam menghirup udara yang sejuk.

1.4       Manfaat Penelitian dan Perancangan

Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari alat ini antara lain:
1.      Mampu meminimalisirkan perokok sehingga tingkat kenyamanan lebih terjamin.
2.      Keamanan dan kenyamanan,tanpa asap rokok  .
3.      Memberikan kepuasan karena dapat menciptakan sesuatu yang  bermanfaat dalam melakukan kegiatan di dalam ruangan tertutup.
4.      Dapat mengembangkan ilmu yang telah dipelajari di bangku perkuliahan.

1.5       Batasan Masalah

Adapun ini hanya membahas permasalahan yang berkaitan dengan tugas akhir ini yaitu:
1.      Alat ini hanya mendeteksi ada dan tidaknya asap rokok didalam ruangan yang telah ditentukan ,dengan kadar konsentrasi zat gas co 198 ppm-1000 ppm.
2.      Ruangan yang digunakan khusus pada ruangan yang kedap udara dengan ukuran ruangan 3 x 3 x 4 m dengan jarak peletakan sensor 2 meter dari lantai.
3.      Untuk memperoleh kondisi normal saat sistem pertama kali dihidupkan sensor perlu pemanasan dengan heater untuk membersihkan ruangan sensor dari kontaminasi udara luar.
4.      Mikrokontroler yang digunakan berbasis Arduino Nano.

1.6       Metodologi

Sesuai dengan permasalahan yang dianalisa dalam tugas akhir ini penulis menggunakan beberapa metode, yaitu :

1.      Metode studi literatur
Metode ini dilakukan untuk mengumpulkan informasi dengan cara melakukan percobaan  terlebih dahulu dengan menggunakan arduino sebagai pemograman arus, tegangan, cos phi, dan selanjutnya dengan mensetting pengeluaran dana pada arduino. Puncak dari metode ini adalah membangun alat rancang sesuai dengan yang telah di rencanakan dengan memfokuskan pada sistem mekanik dan perancangan.

2.      Metode eksperimen
Yaitu metode dengan melakukan percobaan pada setiap rangkaian sensor rangkaian minimum sistem arduino Nano  dan rangkaian .

           3.Metode Study Kepustakaan
Yaitu metode studi literature dari beberapa buku yang berkaitan dengan masalah yang akan dibahas dan diteliti untuk dijadikan sebagai bahan argumentasi terhadap permasalahan yang dituangkan ke dalam pembahasan tugas akhir.

1.7. Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan Tugas Akhir  ini penulis menyusun dengan sistematika bab dan juga sub bab, sehingga penulis membentuk dan  menyusun Tugas Akhir  ini dengan pedoman format dan sistematika sebagai berikut :
BAB I             PENDAHULUAN
Bab ini memuat tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metoda penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II                        TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini memuat tentang dasar teori yang menjelaskan tentang fungsi dan cara kerja komponen-komponen  yang digunakan dalam  sistem,serta menjelaskan sistem secara keseluruhan.
BAB III          METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini memuat tentang penjelasan mengenai cara melakukan penelitian mulai dari desain, implementasi, dan pengujian perangkat yang akan dibuat.
BAB IV          HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisikan tentang hasil dan pembahasan dari hasil penelitian yang telah dilakukan dengan hasil pengujian peralatan yang telah dilakukan penelitian.
BAB V            PENUTUP
Dalam Bab ini berisikan tentang ringkasan dan kesimpulan dari pada hasil analisis dan pembahasanbeserta saran-saran.








`BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Asap Rokok

Merokok adalah kegiatan yang sangat merugikan, baik untuk perokok maupun untuk orang yang berada di sekitar perokok. Walaupun telah banyak himbauan tentang bahaya merokok namun tetap saja jumlah perokok tidak berkurang. Apabila ada seseorang yang merokok dalam ruangan, bahan kimia nikotin tetap berada dalam ruangan, diserap oleh kain tirai dan karpet maupun permukaan benda lain. Gambar 2.1 di bawah ini, menunjukkan beberapa kandungan berbahaya dalam sebatang rokok.



Gambar 2.1. Racun Dalam Rokok[2]




Kandungan asap rokok yang terdiri dari lebih empat ribu bahan kimia dan beracun ini bersifat genotoxic. Artinya adalah menyebabkan terjadinya kerusakan pada sel DNA yang kemudian bisa berakibat terjadinya mutasi dalam sel yang tidak terkendali sehingga bisa menyebabkan kanker.

2.2              Gas CO

 Karbon monoksida adalah gas yang tak berwarna, tak berbau, dan tak berasa. Ia terdiri dari satu atom karbon yang secara kovalen berikatan dengan satu atom oksigen. Gas yang yang dapat berasal dari pembakaran kendaraan bermotor ini merupakan salah satu yang dapat membahayakan kesehatan. Asap tembakau merupakan sumber CO.
Efek toksik sebagai akibat dari terhirup dan terserapnya gas karbon monoksida terjadi karena karbon monoksida berikatan dengan hemoglobin dan menggantikan oksigen dalam darah
HbO2 + CO↔ COHb + O2
Semakin banyak gas karbon monoksida yang ada dan yang kita hirup memiliki efek berbeda pada tubuh kita. Efek gas CO bagi kesehatan dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut ini.

Tabel 2.1 Efek CO Bagi Kesehatan[3]
Level CO
Efek Bagi Kesehatan
0 PPM
Normal, udara bersih.
9 PPM
Level maksimum yang disarankan dalam ruangan
10-24 PPM
Masih baik jika tidak lama dalam ruangan.
25 PPM
Max TWA Exposure for 8 hour work-day (ACGIH).
50 PPM
Maximum permissible exposure in workplace (OSHA).
100 PPM
Slight headache after 1-2 hours.
200 PPM
pusing, mual, collapse dan pingsan setelah terhirup selama 2-3 jam
400 PPM
Headache and nausea after 1-2 hours of exposure.
Life threatening in 3 hours.
800 PPM
pusing, mual, collapse dan pingsan setelah terhirup selama 1 jam.meninggal dalam 2-3 jam.
1000 PPM
Tidak sadarkan diri.
1600 PPM
Pusing, mual, meninggal jika tidak ditangani setelah terhirup dalam 1-2 jam
3200 PPM
pusing, mual, jika tidak ditangani akan pingsan setelah 30 menit dan meninggal setelah 1 jam.
6400 PPM
Meninggal dalam 30 menit
12,800 PPM
Gangguan psikologi, pingsan, meninggal dalam 1-3 menit setlah terhirup.
Sumber : NFPA 720: Standard for the Installation of Carbon Monoxide(CO) Detection and Warning Equipment
 2.3 Arduino
        Arduino adalah kit elektronik atau papan rangkaian elektronik open source yang didalamnya terdapat komponen utama yaitu sebuah chip mikrokontroler dengan jenis AVR dari perusahaan Atmel. Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (Integrated Circuit) yang bisa diprogram menggunakan komputer.
Tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah agar rangkaian elekronik dapat memberikan input, memproses input tersebut dan kemudian menghasilkan output sesuai yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas sebagai 'otak' yang mengendalikan input dan output sebuah rangkaian elektronik. Secara umum, Arduino terdiri dari dua bagaian, yaitu:
1.      Hardware berupa papan input/output (I/O) yang open source.
2.      Software Arduino yang juga open source, meliputi software Arduino IDE untuk menulis program di komputer selanjutnya ditransfer ke Arduino.
Arduino merupakan platform mikrokontroler yang bertujuan menyederhanakan berbagai macam kerumitan pada pemrograman mikrokontroler sehingga menjadi paket yang mudah digunakan. Selain itu, arduino juga menawarkan berbagai keunggulan lainnya seperti:
1.      Ekonomis biaya pembuatan board arduino cukup murah dibandingkan dengan platform mikrokontroler lainnya.
2.      Sederhana dan mudah pemrogramannya. Arduino sangat ramah bagi pengguna pemula karena memang dikembangkan dalam dunia pendidikan.
3.      Perangkat lunaknya open source. Perangkat lunak Arduino IDE dipublikasikan secara open source.
4.      Perangkat kerasnya open source.
5.      Tidak perlu perangkat chip programmer. Tersedia bootloader yang menangani upload program dari komputer.
6.      Sudah memiliki sarana komunikasi USB. Sehingga memudahkan pengguna komputer terbaru yang tidak memiliki port serial/RS323 bisa menggunakannya.
7.      Bahasa pemrograman relatif mudah, karena software ardunino dilengkapi dengan kumpulan library yang cukup lengkap.
8.      Memiliki modul siap pakai (shield) yang bisa ditancapkan pada board arduino misalkan shield GPS, Ethernet, SD Card, dll.

2.3.1 Arduino Nano

            Arduino Nano adalah salah satu papan pengembangan mikrokontroler yang berukuran kecil, lengkap dan mendukung penggunaan breadboard. Arduino Nano diciptakan dengan basis mikrokontroler ATmega328 (untuk Arduino Nano versi 3.x) atau ATmega 168 (untuk Arduino versi 2.x). Arduino Nano kurang lebih memiliki fungsi yang sama dengan Arduino Duemilanove, tetapi dalam paket yang berbeda. Arduino Nano tidak menyertakan colokan DC berjenis Barrel Jack, dan dihubungkan ke komputer menggunakan port USB Mini-B. Arduino Nano dirancang dan diproduksi oleh perusahaan Gravitech.

                                                    Gambar 2.2 Arduino Nano Depan [3]


  Gambar 2.3 Arduino Nano Belakang[4]

 2.3.2 Spesifikasi Arduino Nano

Chip mikrokontroller                                      ATmega328P  
Tegangan operasi                                                    5V
Tegangan input (yang direkomendasikan)       7V - 12V
Digital I/O pin                         14 buah, 6 diantaranya menyediakan PWM        
Analog   Input pin                                              6 buah
Arus DC per pin I/O                                          40 mA
Memori Flash                 32 KB, 0.5 KB telah digunakan untuk bootloader
SRAM                                                                2 KB
EEPROM                                                           1 KB
Clock speed                                                        16 Mhz
Dimensi                                                               45 mm x 18 mm
Berat                                                                     5 g

  2.3.3 Power Supply
  Development Board Arduino Nano dapat diberi tenaga dengan power yang diperoleh dari koneksi kabel Mini-B USB, atau via power supply eksternal. External power supply dapat dihubungkan langsung ke pin 30 atau Vin(unregulated 6V - 20V), atau ke pin 27 (regulated 5V). Sumber tenaga akan otomatis dipilih mana yang lebih tinggi tegangan Beberapa pin power pada Arduino Uno :                                                                                                                                                       
-          GND. Ini adalah ground atau negatif.
-          Vin. Ini adalah pin yang digunakan jika anda ingin memberikan power langsung ke board Arduino dengan rentang tegangan yang disarankan 7V - 12V
-          Pin 5V. Ini adalah pin output dimana pada pin tersebut mengalir tegangan 5V yang telah melalui regulator
-   3V3. Ini adalah pin output dimana pada pin tersebut disediakan  tegangan    3.3V yang telah melalui regulator
 -  REF. Ini adalah pin yang menyediakan referensi tegangan mikrokontroller. Biasanya digunakan pada board shield untuk memperoleh tegangan yang sesuai, apakah 5V atau 3.3V

2.3.4 Input dan Output (I/O)
       Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, Arduino Nano memiliki 14 buah digital pin yang dapat digunakan sebagai input atau output, sengan menggunakan fungsi pin Mode,digital Write, dan digital(Read). Pin-pin tersebut bekerja pada tegangan 5V, dan setiap pin dapat menyediakan atau menerima arus 20mA, dan memiliki tahanan pull-up sekitar 20-50k ohm (secara default dalam posisi discconnect). Nilai maximum adalah 40mA, yang sebisa mungkin dihindari untuk menghindari kerusakan chip mikrokontroller
Beberapa pin memiliki fungsi khusus :
 - Serial, terdiri dari 2 pin : pin 0 (RX) dan pin 1 (TX) yang digunakan untuk menerima (RX) dan mengirim (TX) data serial.
 - External Interrups, yaitu pin 2 dan pin 3. Kedua pin tersebut dapat digunakan untuk mengaktifkan interrups. Gunakan fungsi attachInterrupt()
 - PWM: Pin 3, 5, 6, 9, 10, dan 11 menyediakan output PWM 8-bit dengan menggunakan fungsi analogWrite
 - SPI : Pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), dan 13 (SCK) mendukung komunikasi SPI dengan menggunakan SPI Library
  - LED : Pin 13. Pada pin 13 terhubung built-in led yang dikendalikan oleh digital pin no 13.
         Arduino Nano memiliki 8 buah input analog, yang diberi tanda dengan A0 hingga A7. Masing-masing pin analog tersebut memiliki resolusi 1024 bits (jadi bisa memiliki 1024 nilai). Secara default, pin-pin tersebut diukur dari ground ke 5V, namun bisa juga menggunakan pin REF dengan menggunakan fungsi analogReference().
      Pin Analog A6 dan A7 tidak bisa dijadikan sebagai pin digital, hanya sebagai analog. Beberapa pin lainnya pada board ini adalah :
 -  I2C : Pin A4 (SDA) dan A5 (SCL). Pin ini mendukung komunikasi I2C (TWI) dengan menggunakan Wire Library.
  -  AREF. Sebagai referensi tegangan untuk input analog.
  - Reset. Hubungkan ke LOW untuk melakukan reset terhadap mikrokontroller. Biasanya digunakan untuk dihubungkan dengan switch yang dijadikan tombol reset.

  2.3.5 Reset Otomatis (software)
          Biasanya, ketika anda melakukan pemrograman mikrokontroller, anda harus menekan tombol reset sesaat sebelum melakukan upload program. Pada Arduino Uno, hal ini tidak lagi merepotkan anda. Arduino Uno telah dilengkapi dengan auto reset yang dikendalikan oleh software pada komputer yang terkoneksi. Salah satu jalur flow control (DTR) dari ATmega16U pada Arduino nano R3 terhubung dengan jalur reset pada ATmega328 melalui sebuah kapasitor 100nF. Ketika jalur tersebut diberi nilai LOW, mikrokontroller akan di reset. Dengan demikian proses upload akan jauh lebih mudah dan anda tidak harus menekan tombol reset pada saat yang tepat seperti biasanya.
 
 2.3.6 Pemetaan Pin
        Dibawah ini pemetaan pin ATmega328 pada Arduino Nano.



Gambar 2.4 Pemetaan Pin ATmega328 SMD[4]
Perhatikan pemetaan antara pin Arduino Nano dan port ATmega328 SMD. Pemetaan untuk ATmega8, ATmega168, dan ATmega328 sangat identik atau sama persis.

 Nomor Pin
                            Nama Pin
  Nomor Pin
          Nama PIN
                                          ATmega328
                                         Arduino Nano
                     1
                                      PD3 (PCINT19/OCB2B/INT1)
                     6
                        Digital Pin 3 (PWM)
                           2
                                                       PD4 (PCINT20/XCK/T0)
                       7
                          Digital Pin 4
                          3
                                         GND
    4&29
                        GND
                      4
                                         VCC
                 27
                           VCC
                 5
                                       GND
       4&29
                          GND
        6
                                            VCC
              27
                      VCC
                     7
                                                  PB6 (PCINT6/XTAL1/TOASC1)
                        -
                                  -
                  8
                                                 PB7 (PCINT7/XTAL2/TOASC2)
                   -
                                        -
                 9
                                        PD5 (PCINT21/OC0B/T1)
               8
                   Digital Pin 5 (PWM)
                  10
                                           PD6 (PCINT22/OC0A/AIN0)
                    9
                         Digital Pin 6 (PWM)
              11
                                        PD7 (PCINT23/AIN1)
                 10
                  Digital Pin 7
               12
                                             PB0 (PCINT0/CLK0/ICP1)
               11
                   Digital Pin 8
               13
                                          PB1 (PCINT1/OC1A)
              13
                        Digital Pin 9 (PWM)
              14
                                                 PB2 (PCINT2/SS/OC1B)
                  13
                                      Digital Pin 10
                              (PWM - SS)
                   15
                                                        PB3 (PCINT3/OC2A/MOSI)
              14
                            Digital Pin 11
                       (PWM - MOSI)
                 16
                                               PB4 (PCINT4/MISO)
               15
                                     Digital Pin 12 (MISO)
              17
                                                 PB5 (PCINT5/SCK)
                16
                               Digital Pin 13 (SCK)
                    18
                                              AVCC
                27
                    VCC
                          19
                                              ADC6
               25
                     Analog Input 6
          20
                                        AREF
            18
                             AREF
                 21
                                        GND
     4&29
                      GND
                22
                                     ADC7
               26
                      Analog Input 7
               23
                                          PC0 (PCINT8/ADC0)
              19
                   Analog Input 0
            24
                                            PC1 (PCINT9/ADC1)
               20
                   Analog  Input 1
               25
                                         PC2 (PCINT10/ADC2)
              21
                       Analog Input 2
                    26
                                          PC3 (PCINT11/ADC3)
                22
                   Analog Input 3
                27
                                        PC4 (PCINT12/ADC4/SDA)
               24
                            Analog Input 4 (SDA)
             28
                                              PC5 (PCINT13/ADC5/SCL)
                25
                  Analog Input 5 (SCL)
               29
                                         PC6 (PCINT14/RESET)
      28&23
                      RESET
                        30
                                       PD0 (PC             INT16/RXD)
                      2
                             Digital Pin 0 (RX)
                   31
                                                     PD1 (PCINT17/TXD)
                1
                    Digital Pin   1 (TX)
               32
                                              PD2 (PCINT18/INT0)
                 5

                     Digital Pin 2





             Gambar 2.5 Pin Layout Arduino Nano[5]

  2.3.7 Memori
    Chip ATmega328 pada Arduino Uno R3 memiliki memori 32 KB, dengan 0.5 KB dari memori tersebut telah digunakan untuk bootloader. Jumlah SRAM 2 KB, dan EEPROM 1 KB, yang dapat di baca-tulis dengan menggunakan EEPROM library saat melakukan pemrograman.



  2.4 Sensor

Sensor merupakan suatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Sensor tediri dari komponen tertentu yang sensitif terhadap suatu zat. Pada dasarnya prinsip kerja sensor adalah bila komponen sensitif  mampu merasa suatu zat maka nilai resistansi komponen akan berubah seiring dengan perubahan variabel yang di tangkap oleh sensor.

   2.4.1  Sensor Asap MQ-7
  Sensor asap MQ-7 ini merupakan sensor gas sederhana untuk mendeteksi gas CO (Carbon Monoksida). Sensor ini dapat mendeteksi konsentrasi gas CO mulai dari 20 hingga 2000 ppm.  sensor ini sudah dilengkapi dengan potensiometer untuk mengatur sensitifitas dan dapat digunakan untuk perangkat rumahan, perangkat industri, pengukuran polutan di jalan, maupun kendaraan.
 Kondisi lingkungan yang disarankan untuk penggunaan sensor ini adalah : suhu antara -25 hingga 50 derajat celcius, kelembaban tidak lebih dari 95%, dan kadar oksigen (02) adalah 21%. Sensor MQ7 ini memerlukan adjustmen pada tingkat suhu dan kelembaban tertentu. Sensor ini memiliki sebuah elemen tipis yang berfungsi sebagai penghasil variasi tegangan bila elemen tersebut dikenai oleh asap.lapisan elemen ini terbentuk pada permukaan luar kristal.di dalam sensor ,arus elektrik mengalir melewati daerah sambungan grain boundari dari kristal SnO2.
Pada daerah sambungan ,penyerapan oksigen mencegah muatan untuk bergerak bebas.apabila terdeteksi gas CO maka akan mengakibatkan perubahan pada tegangan (tegangan output pada sensor akan semakin naik),sehingga konsentrasi gas akan menurun dan proses deoksidasi akan terjadi,rapat permukaan dari muatan negative oksigen akan berkurang,dan mengakibatkan menurunnya ketinggian penghalang dari daerah sambungan Dengan menurunnya penghalang maka resistansi sensor akan juga ikut menurun. MQ 7 merupakan sensor gas yang digunakan dalam peralatan untuk mendeteksi gas karbon monoksida (CO) dalam kehidupan sehari-hari, industri, atau mobil. Fitur dari sensor gas MQ7 ini adalah mempunyai sensitivitas yang tinggi terhadap karbon monoksida (CO), stabil, dan berumur panjang. Sensor ini menggunakan catu daya heater : 5V AC/DC dan menggunakan catu daya rangkaian : 5VDC, jarak pengukuran : 20 - 2000ppm untuk ampu mengukur gas karbon monoksida.

2.4.2 Cara Kerja Sensor
     Sensor asap MQ-7 merupakan salah satu sensor utama dalam penelitian ini sensor ini merupakan sebuah sensor kimia atau sensor gas .sensor ini mempunyai nilai resistansi Rs yang akan berubah bila terkena gas yang mewakili asap di udara yaitu gas hidrogen dan ethanol.Sensor asap MQ-7 mempunyai tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap dua jenis gas tersebut .jika sensor tersebut mendeteksi keberadaan gas –gas tersebut  di udara dengan tingkat konsentrasi tertentu .
       maka  sensor akan mengangap terdapat asap di udara .ketika sensor mendeteksi keberadaan gas –gas tersebut maka resistansi elektrik sensor tersebut akan menurun yang menyebabkan tegangan yang dihasilkan oleh output sensor akan semakin besar.selain itu,sensor juga mempunyai sebuah pemanas (heater)
 2.4.3 Kondisi Standar Sensor Bekerja
- VC/(Tegangan Rangkaian) = 5V±0.1
- VH (H)/ Tegangan Pemanas (Tinggi) = 5V±0.1
- VH (L)/ Tegangan Pemanas (Rendah) = 1.4V±0.1
- RL/Resistansi Beban Dapat disesuaikan
- RH Resistansi Pemanas = 33Ω±5%
- TH (H) Waktu Pemanasan (Tinggi) = 60±1 seconds
- TH (L) Waktu Pemanasan (Rendah) = 90±1 seconds
- PH Konsumsi Pemanasan = Sekitar 350Mw
   
 2.4.4 Kondisi Lingkungan
- Tao/Suhu Penggunaan = -20-50
- Tas/Suhu Penyimpanan = -20-50
- RH/Kelembapan Relatif = kurang dari 95%RH
- O2 Konsentrasi Oksigen = 21%(stand condition) (Konsentrasi Oksigen dapat mempengaruhi sensitivitas)
 2.4.5  Karakteristik Sensitivitas
          - Rs/ Tahanan Permukaan Terhadap Tubuh = 2-20k pada 100ppm Carbon    Monoxide(CO)
          - a(300/100ppm)/ Tingkat Konsentrasi Kemiringan = Kurang dari 0.5 Rs (300ppm)/Rs(100ppm)
          - Standar Kondisi Bekerja = Temperature -20±2 Kelembapan 65%±5% , RL:10KΩ±5%, Vc:5V±0.1V VH:5V±0.1V, VH:1.4V±0.1V
- Waktu Panaskan Tidak kurang dari 48 jam
- Jarak Deteksi: 20ppm-2000ppm carbon monoxide

 2.4.6  Rangkaian Penggunaan MQ-7
 




                        Gambar 2.7 Rangkaian sensor MQ-7 [5]
 2.4.7  Struktur Konfigurasi Sensor MQ-7
          Struktur dan konfigurasi MQ-7 sensor gas ditunjukkan pada gambar  (Konfigurasi A atau B), sensor disusun oleh mikro AL2O3 tabung keramik, Tin Dioksida (SnO2) lapisan sensitif, elektroda pengukuran dan pemanas adalah tetap menjadi kerak yang dibuat oleh plastik dan stainless steel bersih. Pemanas menyediakan kondisi kerja yang diperlukan untuk pekerjaan komponen sensitif. MQ-7 dibuat dengan 6 pin, 4 dari mereka yang digunakan untuk mengambil sinyal, dan 2 lainnya digunakan untuk menyediakan arus pemanasan.

                                                    Gambar 2.7 Konfigurasi MQ-7 [7]
 2.4.7 Grafik Karakteristik Sensitivitas                                                                  
   

                   Gambar 2.8 Grafik Karakteristik Sensitivitas [8]

Menunjukkan karakteristik sensitivitas tipikal dari MQ-7 untuk beberapa gas.
- Suhu: 20 , Kelembaban: 65%, O2 konsentrasi 21%
- RL = 10kΩ
- Ro: resistansi sensor pada 100ppm udara bersih.
- Rs: resistansi sensor pada berbagai konsentrasi gas
 2.4.8 Prinsip Operasi
         Hambatan permukaan sensor Rs diperoleh melalui dipengaruhi sinyal output tegangan dari resistansi beban RL yang seri. Hubungan antara itu dijelaskan: Rs\RL = (Vc-VRL) / VRL sinyal ketika sensor digeser dari udara bersih untuk karbon monoksida (CO), pengukuran sinyal dilakukan dalam waktu satu atau dua periode pemanasan lengkap (2,5 menit dari tegangan tinggi ke tegangan rendah). Lapisan sensitif dari MQ-7 komponen gas sensitif terbuat dari SnO2 dengan stabilitas, Jadi, ia memiliki stabilitas jangka panjang yang sangat baik. Masa servis bisa mencapai 5 tahun di bawah kondisi penggunaan. Penyesuaian Sensitivitas Nilai resistansi MQ-7 adalah perbedaan untuk berbagai jenis dan berbagai gas konsentrasi. Jadi, Bila menggunakan komponen ini, penyesuaian sensitivitas sangat diperlukan. Kami sarankan Anda mengkalibrasi detektor untuk CO 200ppm di udara dan menggunakan nilai resistansi beban itu (RL) sekitar 10 KΩ (5KΩ sampai 47 KΩ).
      Ketika secara akurat mengukur, titik alarm yang tepat untuk detektor gas harus ditentukan setelah mempertimbangkan pengaruh suhu dan kelembaban.Sensitivitas Program menyesuaikan:
a. Hubungkan sensor ke rangkaian aplikasi.
b. Menghidupkan daya, terus pemanasan melalui listrik lebih dari 48 jam.
c. Sesuaikan beban perlawanan RL sampai Anda mendapatkan nilai sinyal yang menanggapi konsentrasi karbon monoksida tertentu pada titik akhir dari 90 detik.
d. Sesuaikan lain beban resistansi RL sampai Anda mendapatkan nilai sinyal yang menanggapi konsentrasi CO di titik akhir dari 60 detik

 2.5. Lampu Pijar

Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi

Gambar 2.10 Bentuk fisik Lampu Pijar
Prinsip kerja lampu pijar sangat sederhana. Lampu pijar bekerja berdasarkan prinsip pemanasan dan pembakaran suatu elemen penghantar yang berupa filamen yang disebabkan oleh arus listrik yang mengalir pada filamen tersebut.

2.6. LCD (Liquid Crystal Display)

       LCD adalah 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.

 2.6.1 Konfigurasi Pin LCD 16x2

LCD 16x2 yang digunakan sebagai tampilan dalam sistem ini 16 pin yang dapat digunakan. Gambar 2.14 menunjukkan pin yang ada pada LCD.



Gambar 2.11 LCD 16x2 [12]



Semua pin pada LCD memiliki fungsi dan spesifikasi tersendiri. Terdapat pin ground untuk LCD yang dihubungkan ke Arduino dan pin tegangan sumber 5 volt yang juga didapat dari Arduino. Tabel 2.5 menjelaskan spesifikasi pin pada LCD 16x2.
Tabel 2.5 Spesifikasi Pin LCD 16x2 [13]
No.
Nama
Fungsi
1
     Ground
Pin Ground untuk LCD. (0V)
2
       Vcc
Penyedia tegangan untuk LCD; 5V (4.7V – 5.3V)
3
      VEE
Pengaturan kecerahan pada LCD
4
 Register       Select
0 untuk instruksi input dan 1 untuk data input
5
Read/write
0 untuk menulis pada LCD dan 1 untuk membaca dari LCD
6
       Enable
Mengaktifkan sinyal
7
        DB0
Data pin 0
8
        DB1
Data pin 1
9
        DB2
Data pin 2
10
        DB3
Data pin 3
11
        DB4
Data pin 4
12
        DB5
Data pin 5
13
DB6
Data pin 6
14
DB7
Data pin 7
15
Led+
Lampu latar  VCC (5V)
16
Led-
Lampu latar Ground (0V)

       

  2.7. Relay

Relay merupakan rangkaian yang bersifat elektronik sederhana dan tersusun oleh saklar, medan elektromagnet (kawat koil), dan poros besi. Fungsi dari relay yaitu untuk memutuskan atau menghubungkan suatu rangkaian elektronika yang satu dengan rangkaian elektronika yang lainnya atau merupakan jenis saklar elektromagnetik. Relay terdiri dari coil dan contact.

Gambar 2.12 Skema Relay [14]
Perhatikan gambar 2.12, coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Contact ada 2 jenis : Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open), dan Normally Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan close). Secara sederhana berikut ini prinsip kerja dari relay : ketika Coil mendapat energi listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, dan contact akan menutup.

 2.8  Rangkaian ISD 1760

      ISD 1760 berfungsi untuk menyimpan suara dan mengeluarkan suara berdasarkan intruksi yang di berikan oleh arduino kemudian akan menggunakan suara dengan menggunakan speaker. Di simpan dalam memori yang tersedia pada alat perekam ini selama 120 detik (2 menit). Dan alat perekam ini akan mengeluarkn suara rekamnya pada saat program dari arduino memerintahkan untuk mengeluarkan suara yang telah di rekam dengan masukan data input yang telah diproses oleh arduino ke dalam speaker [3].
Pada rangkaian ISD 1760 ini juga terdapat beberapa komponen lain seperti MIC REC di gunakan untuk merekam suara yang akan di keluarkan memelaui speaker dan juga dilengkapi dengan kapasitor yang berfungsi seabagai menyimpan suara yang telah di rekam sebelum di kirimkan ke dalam ISD 1760. Berikutnya speaker di sini berfungsi untuk mengeluarkan suara yang telah di simpan di dalam IC ISD.

Gambar 3.7 Rangkaian ISD1760

 2.9 Arduino IDE

Arduino IDE (Intergrated Development Environment) adalah perangkat lunak yang memudahkan kita mengembangkan aplikasi mikrokontroler mulai dari menuliskan source program, kompilasi, upload hasil kompilasi, dan uji coba secara terminal serial. Arduino IDE menggunakan bahasa pemrograman C++ dengan versi yang telah disederhanakan, sehingga lebih mudah dalam belajar pemrograman.
Banyak alasan bahasa C lebih dipilih, diantaranya karena C merupakan bahasa yang powerful, fleksibel, portable, merupakan bahasa prosedural yang menerapakan konsep runtutan (program dieksekusi per baris dari atas ke bawah secara berurutan). Toolbar IDE yang memberikan akses instan ke fungsi-fungsi dapat dilihat pada gambar 2.12 di bawah ini.
                                   

             Gambar 2.12 Toolbar Arduino IDE [9]

Masing-masing tombol pada gambar 2.12 di atas memiliki fungsi sebagai berikut:
1. Verify
Tombol Verify digunakan utuk mengkompilasi program yang saat ini di editor.
2. Upload
Digunakan untuk  mengkompilasi Program saat ini dan upload ke papan Arduino yang telah sobat pilih di IDE menu Tools> Serial Port.
3. New
Digunakan untuk menenciptakan program baru dengan mengosongkan isi dari jendela editor sekarang.
4. Open
Toolbar ini digunakan untuk membukan file yang sudah disimpan sebelumnya.
5. Save 
Toolbar ini berfungsi untuk menyimpan program yang ada pada layar editor sekarang.
6. Serial Monitor
            Digunakan untuk membuka jendela Serial Monitor yang memungkinkan Anda untuk melihat data yang dikirim oleh Arduino dan juga untuk mengirim data kembali. Gambar 2.13 dibawah ini adalah tampilan Arduino IDE.



Gambar 2.13 Tampilan Arduino IDE

BAB III
METODE PENELITIAN

3.1       Diagram Alir Penelitian

            Dibawah ini merupakan diagram alir dari penelitian terhadap rencana perancangan sistem pengendalian gas dalam ruangan. Selain tahapan juga ada perlengkapan yang harus disediakan untuk merancang. Adapun diagram alir sistem pengendalian gas dalam ruangan dapat dilihat pada gambar 3.1 berikut.

                Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

3.2 Diagram Blok Sistem

       Sistem yang di rancang bertujuan untuk mendeteksi asap rokok dalam ruangan. Adapun perancangan alat yang akan digunakan dalam penelitian ini seperti pada gambar dari blok diagram inilah nanti dapat dibuat suatu diagram kerja serta program arduino nano.blok diagram ini menggambarkan sistem dari alat yaitu terdiri dari input, proses, dan output. 


Sistem ini akan bekerja apabila sensor telah mendeteksi keberadaan asap rokok di dalam ruangan,bila sensor mendeteksi adanya asap maka resistansi sensor akan mengecil sehingga arus dan tegangan yang dihasilkan lebih besar,hasil keluaran dari sensor kemudian akan diubah dalam bentuk digital ADC (Analog To Digital Converter) yang telah tersedia di dalam arduino nano .Data dari ADC kemudian diolah oleh arduino nano yang sudah diprogram untuk mengontrol output lcd sebagai tampilan display,speaker sebagai indikator suara dan lampu sebagai indikator yang berfungsi mengeluarkan cahaya atau sebagai peringatan.

3.3 Diagram Alir Cara Kerja Alat

            Cara kerja dari alat yang sudah dirancang bagian pertama secara sederhana akan dijabarkan oleh gambar 3.3 berikut
Gambar 3.3 diagram alir perancangan sistem bagian 1

            Pada tahap awal, sistem melakukan inisialisasi terhadap dua buah sensor, yaitu sensor MQ-7 sebagai pemberi nilai masukan bagi sistem. Setelah mengetahui banyaknya asap yang terdeteksi dalam ruangan, nilai masukan dari sensor diakusisi. Jika nilai tidak memiliki error maka nilai tersebut akan masuk ke tahap proses akusisi nilai sensor.

Gambar 3.4 Diagram alir perancangan sistem bagian 2
            Gambar 3.4 di atas, menjabarkan diagram alir perancangan sistem bagian kedua yang menunjukkan bahwa setelah melakukan inisialisasi, sistem menerima data dari sensor berupa jumlah gas dalam satuan PPM. Nilai yang diperbolehkan masing-masing sensor memiliki batas minimum-maksimum yang sudah diatur didalam sistem. Untuk sensor MQ-7 mulai 60 PPM sampai 250 PPM.

3.4 Perancangan Sistem

            Pemodelan dan perancangan sistem ini terdiri dari komponen perangkat keras berupa perangkat elektronik serta software berupa program pengontrol sistem.

3.4.1  Perangkat Keras

            Hardware dalam sistem ini merupakan komponen elektronik yang digunakan dalam rancangan baik yang berfungsi sebagai input, media proses, output, maupun tampilan.

3.4.2 Sensor MQ-7

            Sensor yang mendeteksi jumlah gas karbon monoksida ini bekerja dengan tegangan 5 V dari Arduino. Sensor dengan empat pin ini hanya digunakan tiga pin, tegangan, nilai untuk Arduino, serta grounding.

3.4.3 LCD 16x2

            LCD digunakan sebangai penampil informsi mengenai nilai gas yang dideteksi sensor MQ-2 dan sensor MQ-7 serta nilai output berupa PWM. Dengan menggunakan tegangan kerja dari Arduino, berikut adalah konfigurasi pin Arduino uno dengan LCD 16x2. Gambar 3.7 berikut ini menggambarkan konfigurasi pin LCD 16x2.


Gambar 3.7 Konfigurasi pin LCD 16x2

 

 3.4.4 Lampu Pijar

Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Kaca yang menyelubungi filamen panas tersebut menghalangi udara untuk berhubungan dengannya sehingga filamen tidak akan langsung rusak akibat teroksidasi

Gambar 2.10 Bentuk fisik Lampu Pijar
Prinsip kerja lampu pijar sangat sederhana. Lampu pijar bekerja berdasarkan prinsip pemanasan dan pembakaran suatu elemen penghantar yang berupa filamen yang disebabkan oleh arus listrik yang mengalir pada filamen tersebut.

 3.4.5Arduino Nano

            Arduino Nano adalah salah satu papan pengembangan mikrokontroler yang berukuran kecil, lengkap dan mendukung penggunaan breadboard. Arduino Nano diciptakan dengan basis mikrokontroler ATmega328 (untuk Arduino Nano versi 3.x) atau ATmega 168 (untuk Arduino versi 2.x). Arduino Nano kurang lebih memiliki fungsi yang sama dengan Arduino Duemilanove, tetapi dalam paket yang berbeda. Arduino Nano tidak menyertakan colokan DC berjenis Barrel Jack, dan dihubungkan ke komputer menggunakan port USB Mini-B. Arduino Nano dirancang dan diproduksi oleh perusahaan Gravitech.
 Gambar 2.2 Arduino Nano Depan [3]

  Gambar 2.3 Arduino Nano Belakang[4]

3.4.6 Rangkaian ISD 1760

      ISD 1760 berfungsi untuk menyimpan suara dan mengeluarkan suara berdasarkan intruksi yang di berikan oleh arduino kemudian akan menggunakan suara dengan menggunakan speaker. Di simpan dalam memori yang tersedia pada alat perekam ini selama 120 detik (2 menit). Dan alat perekam ini akan mengeluarkn suara rekamnya pada saat program dari arduino memerintahkan untuk mengeluarkan suara yang telah di rekam dengan masukan data input yang telah diproses oleh arduino ke dalam speaker [3].
Pada rangkaian ISD 1760 ini juga terdapat beberapa komponen lain seperti MIC REC di gunakan untuk merekam suara yang akan di keluarkan memelaui speaker dan juga dilengkapi dengan kapasitor yang berfungsi seabagai menyimpan suara yang telah di rekam sebelum di kirimkan ke dalam ISD 1760. Berikutnya speaker di sini berfungsi untuk mengeluarkan suara yang telah di simpan di dalam IC ISD.


Gambar 3.7 Rangkaian ISD1760
3.5 Pengujian Rangkaian Sensor MQ-7
      Sensor ini mempunyai nilai hambatan Rs yang akan berubah bila terkena asap dan juga mempunyai sebuah pemanas (heater) yang digunakan untuk membersihkan ruangan sensor dari kontaminasi udara luar.tegangan pada hambatan RL diambil sebagai masukan untuk mikroprosesor.Nilai hambatan RL dapat diatur dengan resistor variable .rangkaian sensor asap rokok dapat dilihat pada gambar 3.8 dibawah ini:
          


                     Gambar 3.8 Rangkaian sensor MQ-7 [5]
Keterangan :
  -Tegangan Operasi
  - VC/(Tegangan Rangkaian) = 5V dc
  - VH (H)/ Tegangan Pemanas (Tinggi) = 5V dc
  - VH (L)/ Tegangan Pemanas (Rendah) = 1.4V dc
  - RL/Resistansi Beban Dapat disesuaikan

3.6  Perancangan dan Pembuatan Perangkat Lunak (Software)
3.6.1 Flowchart
        Dalam pembuatan flowchart ini merupakan  Algoritma program yang akan dirancang,perancangan software adalah inti dari alat ini serta fungsi dari perangkat lunak ini sebagai pengendali untuk mengendalikan semua proses yang ada dalam seluruh sistem mengaturnya.

3.4 Pengujian Rangkaian Sensor MQ-7









                                                      
                                                         BAB IV
PENGUJIAN DAN PENGUKURAN ALAT
  
 4.1 Tinjauan Pengujian
      Bab ini membahas cara pengujian dan pengukuran dari rangkaian yang dirancang,sehingga dapat diketahui apakah rangkaian yang dibuat dapat bekerja sesuai dengan apa yang direncanakan.

 4.2 Pengukuran dan Pengujian Hardware
       Adapun pengujian dan pengukuran yang dilakukan dalam pembuatan alat ini   adalah sebagai berikut :
 1.Pengujian sensor
 2.pengujian ISD
 3.pengukuran arduino
 4.pengukuran pada rangkaian relay
 5.pengukuran pada lampu pijar atau pada tegangan AC
4.2.1        Pengujian dan Pengukuran Rangkaian Sensor MQ-7

 a.Hasil Pengujian

                           Tabel 4.2 Pengukuran pada Sensor Asap
   Untuk pengujian sensor MQ-7 yang ditempatkan langsung didalam ruangan ,hal yang perlu diperhatikan adalah jarak peletakan sensor harus di sesuaikan dengan volume ruangan yang akan digunakan.Dalam pengujian sensor ini ruangan yang digunakan/diorientasikan berukuran 3m x 3m x 4m.
b. Hasil Pengukuran
    Dalam pengujian dilakukan beberapa pengukuran,tabel pengukuran 1 ruangan yang diorientasikan berukuran 3m x 3m x2,5m dengan jarak peletakan sensor 2,5 m dari permukaan lantai dan jarak sensor dengan perokok saat posisi duduk adalah 2,5 m. Hasil  pengukuran output sensor dapat dilihat pada table berikut.
Tabel 4.2 pengukuran pada sensor
No.
Jumlah Perokok
Vin(V)
PPM
Keterangan
1.
Tanpa Perokok
4
60
Ruangan Aman
2.
Kurang dari 5 Orang Perokok
4
100
Speaker Aktif
3.
Lebih dari 5 Orang Perokok
4
200
Lampu pijar mati dan Speaker Aktif

 4.2.4.Pengujian Rangkaian  ISD 1760
       a.Hasil Pengujian
          Pada pengujian ISD 1760 untuk dapat merekam suara diperlukan sebuah rangkaian minimun ISD,untuk mengatifkan ISD dibutuhkan program sub rutin pada arduino nano .berikut adalah list program untuk mengatifkan ISD 1760. #define suara  12
void setup()
 {
 pinMode(suara,OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
b.Hasil Pengukuran
         Tabel. 4.6 Hasil pengukuran ISD 1760
Output Mode
Push Button Otomatis
Pin Arduino
Keluaran suara berupa kalimat
HIGH
Play Mode
12 (Pin Digital)
Area dilarang merokok, Anda silahkan keluar.

      c.Analisa
        Pada pengujian alat pendeteksi asap rokok dengan output suara menggunakan ISD 1760 pada table menunjukkan hasil durasi rekaman yang dibutuhkan 5 detik,setelah sensor mendeteksi adanya asap rokok dengan ketebalan asap kategori sedang maka ISD 1760 akan mengeluarkan suara peringatan melalui sebuah speaker yang telah dipasang pada ISD 1760.untuk mengaktifkan ISD pada button play high dan untuk merekam pin 12 arduino nano (Record mode) harus diberi logika 1 atau high.

 4.2.5 Pengujian Sistem Arduino nano
a.   Hasil pengujian
   Pengontrolan seluruh sistem diatur oleh arduino nano yang telah diprogram,untuk mengoperasikan arduino nano membutuhkan sebuah rangkaian minimum sistem .berikut adalah rangkaian minimum sistem arduino nano dengan input/outputnya.






           Berikut adalah list program untuk Arduino nano memakai bahasa C.

#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(11, 10, 9, 8, 7, 6);

#define suara  12
#define relay1 A1

const int sensor = A0;
int val = 0;
int nilai_analog;
int hasil;

void setup()
 {
 lcd.begin(16, 2);
 pinMode(sensor,INPUT);
 pinMode(suara,OUTPUT);
 pinMode(relay1,OUTPUT);
 digitalWrite(suara, HIGH);  
 Serial.begin(9600);

 }


b.Hasil Pengukuran
    Tegangan yang terukur pada port-port yang digunakan terhadap Vcc dapat dilihat dibawah ini.
 Tabel 4.7 Hasil pengukuran pada pin Arduino nano
No.
Pin Arduino
Vin (V)
Fungsi
Keterangan
1
Pin 11, 10, 9, 8, 7, dan 6
5 Vdc
Output
LCD (Liquid Crystall LCD
2
Pin 12
5 Vdc
Output
ISD
3
Pin A0 (Analog Nol)
5 Vdc
Input
Sensor MQ-7
4
Pin A1 (Analog Satu)
5 Vdc
Output
Relay
           
 4.2.4 Pengukuran Output Pada Rangkaian Driver Speaker dan Driver Lampu Pijar
a.Hasil Pengujian
         Pada pengujian rangkaian driver speaker untuk mengeluarkan suara sebagai peringatan, yang dibutuhkan pada driver speaker ini ada ISD, sedangkan untuk driver lampu pijar digunakan komponen seperti relay yang dikendalikan oleh perintah arduino nano yang bekerja secara otomatis.
            Berikut adalah gambar rangkaian driver speaker dan driver lampu.





            Berikut adalah list program untuk mengatifkan speaker dan lampu:
void pesan_on()
 {
  digitalWrite(suara, LOW);  
  delay(5000);
  digitalWrite(suara, HIGH);
  delay(100);
 }
void pesan_off()
 {
  digitalWrite(suara, HIGH);
 }
void lampu_off()
 {
  digitalWrite(relay1, HIGH);
 }
void lampu_on()
 {
  digitalWrite(relay1, LOW);
 }
b.Hasil pengukuran
    Hasil pengukuran rangkaian driver speaker dapat dilihat pada table berikut.        Table 4.8 Hasil pengukuran Rangkaian Driver Speaker
Pin Arduino nano
Vin (V) ISD
Keterangan
Speaker
Pin 12 Arduino
5 Vdc
LOW
Non Aktif
HIGH
Aktif

Berikutnya hasil pengukuran rangkaian driver lampu dapat dilihat pada table berikut.
Table 4.9 Hasil Pengukuran Rangkaian Driver Lampu
Pin Arduino nano
Vin Relay
Keterangan
Lampu
Pin A0 (Analog Nol)
5 V
LOW
Non Aktif
HIGH
Aftif

 c.Analisa
     ISD yang digunakan untuk mengeluarkan indikator suara yang direkan, dan dikeluarkan dengan arduino secara otomatis apabila ada perintah yang telah di program, pin yang dihubungkan dari ISD ke arduino adalah pin 12.Sedangkan Relay yang digunakan dengan tegangan masukan 5 volt yang kirimkan dari Arduino dan dikombinasikan dengan rangkaian AC untuk menghidupkan lampu sebagai output ataupun indikator cahaya.
4.3      Pengujian dan Analisa Perangkat Lunak (Software)
a.Hasil pengujian
Arduino IDE (Intergrated Development Environment) adalah perangkat lunak yang memudahkan kita mengembangkan aplikasi mikrokontroler mulai dari menuliskan source program, kompilasi, upload hasil kompilasi, dan uji coba secara terminal serial. Arduino IDE menggunakan bahasa pemrograman C++ dengan versi yang telah disederhanakan, sehingga lebih mudah dalam belajar pemrograman.
Banyak alasan bahasa C lebih dipilih, diantaranya karena C merupakan bahasa yang powerful, fleksibel, portable, merupakan bahasa prosedural yang menerapakan konsep runtutan (program dieksekusi per baris dari atas ke bawah secara berurutan). Toolbar IDE yang memberikan akses instan ke fungsi-fungsi dapat dilihat pada gambar 2.12 di bawah ini.
                                   

                        Gambar 2.12 Toolbar Arduino IDE [9]

Masing-masing tombol pada gambar 2.12 di atas memiliki fungsi sebagai berikut:
1. Verify
Tombol Verify digunakan utuk mengkompilasi program yang saat ini di editor.
2. Upload
Digunakan untuk  mengkompilasi Program saat ini dan upload ke papan Arduino yang telah sobat pilih di IDE menu Tools> Serial Port.
3. New
Digunakan untuk menenciptakan program baru dengan mengosongkan isi dari jendela editor sekarang.
4. Open
Toolbar ini digunakan untuk membukan file yang sudah disimpan sebelumnya.
5. Save 
Toolbar ini berfungsi untuk menyimpan program yang ada pada layar editor sekarang.
6. Serial Monitor
            Digunakan untuk membuka jendela Serial Monitor yang memungkinkan Anda untuk melihat data yang dikirim oleh Arduino dan juga untuk mengirim data kembali. Gambar 2.13 dibawah ini adalah tampilan Arduino IDE.



Gambar 2.13 Tampilan Arduino IDE











                                                       BAB V
                                                    PENUTUP
 5.1 Kesimpulan
      Dari hasil penelitian dan pembahasan tentang sistem  pengendali asap rokok dalam suatu ruangan dapat disimpulkan bahwa :
1.Ruangan yang digunakan untuk di uji coba  alat ini yaitu ruangan berukuran 4m  x 4m x 3m,dengan jarak  peletakan sensor 1,5 m dari lantai.
2.Dari hasil pengukuran dan pengujian sensor asap MQ-7 membuktikan bahwa semakin besar konsentrasi gas (asap) yang kita berikan maka semakin besar nilai ppm yang dideteksi oleh arduino
3.speaker akan aktif apabila jumlah ppm diatas 100 ppm sampai 200 ppm.sedangkan lampu akan mati apabila nilai ppm diatas 200 ppm. ( ppm tersebut adalah tingkat ketebalan asap diruangan.
5.2 Saran
       Perancangan dan pembuatan  alat masih terdapat kelemahan dan kekurangan  sistem.Beberapa hal  yang  dapat dijadikan saran pada alat ini adalah :
1.      Untuk ruangan yang berukuran besar dapat menggunakan sensor asap lebih dari satu agar mendapatkan hasil yang lebih efektif.

  



                                                 DAFTAR PUSTAKA
1.      Aditama,Tjandra Yoga.1992.Rokok dan Kesehatan .Jakarta : UI Press
2.      Atmel,ATMega8.2007.datasheet ATMega8.http://www.atmel.com/literature.Tanggal akses 24 februari 2011
3.      Digitdude.2011,produk sensor asap rokok MQ-7.http://www.digitdude.com .Tanggal akses 24 februari 2011
4.      Figaro Engineering Incorporation.2003.cigaretesmokesensor.www.figarousa @.com.Tanggal akses 09 januari 2011
5.      Malvino,Albert Paul.1985.Prinsip-prinsip elektronika Jilid 1,terjemahan M.barmawi dan M.O Tjian ,Ph.D.Jakarta :Erlangga.












1 komentar:

PERANCANGAN ALAT PENDETEKSI ASAP ROKOK BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN OUTPUT SUARA DAN MATI LAMPU SECARA OTOMATIS

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang          Dalam perkembangan dunia teknologi semakin maju maka diperlukan kesadaran kita untuk...