lingkungan sisem pengendali dan roboika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai maa, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kon

Transkripsi

1 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN TABUNG GAS ELPIJI DENGAN TAMPILAN KADAR GAS METAN PADA LCD BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 Yogo Praseiyo, ST. 1, Dr. Hamzah Afandi, ST., MT. 2, Erma Triawai Ch., ST., MT. 3 Jurusan Teknik Elekro, Fakulas Teknologi Indusri, Universias Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100 Depok yogo_disini_poenya_gaya@yahoo.com, 2 hamzah@saff.gunadarma.ac.id, 3 ermach@saff.gunadarma.ac.id. ABSTRAKSI Di indonesia sering kali erjadi ledakan abung gas. Hal ini di karenakan pemakai abung gas LPG belum mengeri cara menggunakan dengan baik dan benar. Pada rancangan pendeeksi kebocoran gas ini menggunakan sensor gas TGS 2610, komparaor LM 324, Ic mikrokonroler, lcd 16x2, relay, ransisor, kipas, dan buzer. Perama-ama memberi inpuan kepada sensor gas TGS 2610 berupa gas mean. Pada sensor ini erdapa lapisan silikon dan dua buah elekroda. Lapisan silikon ini akan eap jika idak ada gas. Hal ini menyebabkan idak adanya egangan yang mengalir pada silikon ersebu. Jika silikon ini bergerak mendekai salah sau elekroda maka akan erjadi perubahan egangan. Pada sensor ini dapa mendeeksi kadar gas dari 500ppm 10000ppm. Kemudian egangan yang di keluarkan oleh sensor ini, akan di bandingkan dengan menggunakan komparaor LM 324. Hal ini di lakukan unuk mempermudah dalam pembacaan pada Ic mikrokoknroler. Terdapa 4 komparaor pada LM 324. Hal ini menunjukan erdapa 4 kondisi pada mikrokonroler. Lalu ic mikrokonroler ini yang mengaur jalannya perinah yang di inginkan. Pada lcd 16x2 ini berfungsi sebagai ampilan jika erdapa gas aau idak. Jika ada gas pada lcd inui juga akan menampilkan seberapa besar jumlah kadar yang di keluarkan oleh sensor gas ini. Di lcd ini akan menampilkan jumlah kadar 500ppm, 1000ppm, 5000ppm dan 10000ppm. Tanggal Pembuaan: 25 Sepember Pendahuluan Pada saa ini, masyaraka umumnya sebagian besar memasak dengan menggunakan kompor gas. Hal ini dikarenakan persediaan minyak anah di dunia ini sudah hampir habis, sehingga pemerinah memuar oak bagaimana caranya agar negara Indonesia idak krisis dengan minyak anah. Walaupun masih banyak kalangan masyaraka luas masih bingung dalam aa cara penggunaan kompor gas. Kemudian pemerinah melakukan penyuluhan ke rumah-rumah dengan menugaskan orang ahli yang paham bagaimana cara menggunakan kompor gas dengan baik dan benar. Walaupun pemerinah sudah menurunkan enaga ahli ke rumah-rumah unuk menggunakan kompor gas dengan baik dan benar, masih saja ada warga yang belum paham dengan pemakaian kompor gas ini hal ini menyebabkan erjadinya kebakaran akiba abung gas. Penggunaan kompor gas pada belakangan ini sering erjadi ledakan-ledakan heba. Dikarenakan ibu-ibu rumah angga masih bingung dengan penggunaan gas elpiji ini sebagai sumber memasak. Terjadi ledakan dikarenakan abung gas bocor, selang bocor aau pada saa penyambungan anara selang,abung, dan kompor idak rapa, sehingga erjadinya bocoran-bocoran kecil yang menyebabkan erjadinya kebakaran akiba abung gas. 2. Landasan Teori 2.1 Pengerian Sensor Secara umum Sensor adalah ala unuk mendeeksi/mengukur sesuau, yang digunakan unuk mengubah variasi mekanis, magneis, panas, sinar dan kimia menjadi egangan dan arus lisrik. Dalam

2 lingkungan sisem pengendali dan roboika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai maa, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh konroler sebagai oaknya (Peruzella, 2001).Sensor dalam eknik pengukuran dan pengauran secara elekronik berfungsi mengubah besaran fisik (misalnya : emperaur, gaya, kecepaan puaran) menjadi besaran lisrik yang proposional. [1] 2.2 Sensor TGS 2610 Sensor TGS 2610 dalah suau jenis semikondukor oksida logam film ebal yang menawarkan biaya rendah, daya ahan yang lama, sensiifias yang bagus erhadap gas (arge) yang disensor dengan menggunakan rangkaian elekronik yang sederhana. Sensor ini eruama sesuai unuk aplikasi dalam mendeeksi kebocoran gas unuk jenis gas beracun dan gas yang muah meledak. Elemen yang digunakan unuk sensor gas TGS 2610 adalah semikondukor dari dioksida imah (SnO2) yang mempunyai kondukifias yang rendah pada udara bersih. Gambar 2.1 Benuk Fisik Sensor TGS 2610 [2] 2.3 Mikrokonroler Mikrokonroler ipe AT89S51 merupakan mikrokonroler keluarga MCS- 51 dengan konfigurasi yang sama persis dengan AT89C51 yang cukup erkenal, hanya saja AT89S51 mempunyai fiur ISP (In-Sysem Programmable Flash Memory). Fiur ini memungkinkan mikrokonroler dapa diprogram langsung dalam suau sisem elekronik anpa melalui Programmer Board aau Downloader Board. Mikrokonroler dapa diprogram langsung melalui kabel ISP yang dihubungkan dengan paralel por pada suau Personal Compuer.Adapun fiur yang dimiliki Mikrokonroler AT89S51 adalah sebagai beriku : 1.Sebuah CPU (Cenral Processing Uni) 8 bi yang ermasuk keluarga MCS Osilaor inernal dan rangkaian pewaku, RAM inernal 128 bye (on chip). 3. Empa buah Programmable por I/O,masing-masing erdiri aas 8 jalur I/O 4. Dua buah Timer Couner 16 bi. 5. Lima buah jalur inerupsi (2 inerupsi exernal dan 3 inerupsi inernal ) 6. Sebuah por serial dengan konrol serial full duplex UART. 7. Kemampuan melaksanakan operasi perkalian, pembagian dan operasi Boolean (bi) 8. Kecepaan pelaksanaan insruksi per siklus 1 microdeik pada frekuensi clock 12 MHz 9. 4 Kbyes Flash ROM yang dapa diisi dan dihapus sampai 1000 kali 10. In-Sysem Programmable Flash Memory. [3] 2.4 LCD (Liquid Crysal Display) LCD adalah merupakan komponen opoelekronik yaiu komponenkomponen yang dikerjakan aau dipengaruhi oleh sinar (opolisrik), komponen komponen pembangki cahaya (ligh emiing) dan komponen-komponen yang mempengaruhi akan mengubah sinar. LCD erbua dari bahan krisal cair yang merupakan suau komponen organik yang mempunyai sifa opic seperi benda pada meskipun bahan eap cair. Conoh komponen iu adalah Koleseril nonanoa dan P-azoxyanisole. Sel krisal cair erdiri dari selapis bahan krisal cair yang diapi anara gelas ipis dengan elekroda lapisan logam ransparan yang diendapkan (deposied) pada bagian dalam gelas. Kedua keping gelas juga ransparan. Sel ini disebu sel ipe ransmiif.

3 Bila hanya sebuah lapisan gelas yang ransparan sedang yang lain mempunyai lapisan reflekif, sel ini disebu ipe reflekif. Bila idak diakifkan, ipe ransmiif maka sel iu meneruskan sinar dari belakang aau dari pinggir dalam garis lurus. Dalam hal ini sel idak nampak cemerlang. Bila diakifkan, sinar yang daing dipendarkan kedepan dan difusi sel nampak cemerlang dibawah cahaya kamar yang erang. Susunan pin-pin rangkaian LCD dapa diunjukkan dalam Gambar 2.4 Gambar 2.4 susunan LCD LM1632 [4] 2.5 Buzzer Fungsi dari buzzer adalah sama seperi speaker, yaiu unuk menghasilkan suara, namun buzzer hanya mampu unuk menghasilkan suara berfrekuensi inggi, sedangkan speaker mampu unuk menghasilkan suara dalam berfrekuensi inggi dan rendah. Gambar dibawah ini memperlihakan rangkaian dalam dari suau buzzer. [5] 3.1Perancangan Dalam perancangan ini erdiri dari beberapa blok yang akan di rangkai secara keseluruhan. 3.1 Rangkaian Cau daya Rangkaian cau daya ini di perlukan unuk mensuplai egangan pada rangkaian pendeeksi kebocoran gas ini. Karena anpa adanya cau daya rangkaian ini idak dapa bekerja. 3.2 Rangkaian Trimpo Rangkaian ini berfungsi unuk inpuan komparaor, dimana naninya inpuan dari rimpo ini akan di bandingkan dengan inpuan yang akan di keluarkan oleh sensor gas TGS2610. Trimpo ini di aur agar mempermudah dalam pembacaan pembagi egangan yang di lakukan oleh komparaor. 3.3 Komparaor Rangkaian komparaor adalah rangkaian pembanding 2 buah egangan. Komparaor yang akan di gunakan adalah komparaor LM 324. Dimana rangkaian LM 324 erdapa 4 rangkaian komparaor. 3.7 Rangkaian Mikrokonroler AT89S51 Rangkaian mikrokonroler AT89S51ini berfungsi sebagai pengonrol jalannya pendeeksi Dimana mikrokonroler mempuyai inpuan dari sensor gas dan rimpo yang kemudian di bandingkan dengan rangkaian komparaor yang sebagai inpu dari mikrokonroler Rangkaian LCD 16x2 Rangkaian lcd 16x2 ini berfungsi sebagai ampilan bilamana erjadi Penulis menginginkan bila erjadi kebocoran gas maka, ampilan lcd elah erjadi kebocoran gas sera menampilkan kadar gas mean. Dan bila idak erjadi kebocoran gas, maka ampilan lcd idak erjadi kebocoran gas. 3.9 Rangkaian Pengendali Kipas 1 berfungsi unuk mempelancar sirkulasi udara pada saa erjadi Dengan memanfaakan relay 12v yang berguna sebagai saklar unuk mengakifkan kipas pada saa erjadi 3.10 Rangkaian Pengendali Kipas 2 berfungsi unuk mempelancar sirkulasi udara pada saa erjadi Dengan memanfaakan ransisor 2N3055

4 yang berguna sebagai saklar unuk mengakifkan kipas pada saa erjadi 3.11 Rangkaian Pengendali Buzzer Rangkaian pengendalian buzzer ini berfungsi unuk indicaor bahwa elah erjadi Dengan memanfaakan ransisor 2N3055 yang berguna unuk mengakifkan aau idak pada saa erjadi 4. Analisa Dan Pembahasan Analisa ini berujuan apakah ala ini dapa bekerja dengan baik aau idak. 4.1 Rangkaian Power Supply Rangkaian ini power supply ini berfungsi unuk memberi egangan keseluruh rangkaian yang ada. Dimana oupu dari power suplay ini mempunyai keluaran 5 dan Rangkaian Trimpo Rangkaian ini berfungsi unuk inpuan komparaor, dimana naninya inpuan dari rimpo ini akan di bandingkan dengan inpuan yang akan di keluarkan oleh sensor gas TGS2610. Trimpo ini di aur agar mempermudah dalam pembacaan pembagi egangan yang di lakukan oleh komparaor. Tabel 4.6 Hasil Pengukuran Trimpo 1-4. Rangkaian Trimpo 1 Trimpo 2 Trimpo 3 Trimpo 4 egangan Rangkaian Sensor Gas TGS 2610 Prinsip kerja dari Sensor gas TGS 2610 adalah hanya erdiri dari sebuah lapisan silikon dan dua buah elekroda pada masing-masing sisisilikon. Hal ini akan menghasilkan perbedaan egangan pada oupunya keika lapisan silikonini dialiri oleh arus lisrik. Tanpa adanya gas LPG yang erdeeksi, arus yang mengalir pada silikon akan epa berada diengah-engah silikon dan menghasilkan egangan yang sama anara elekrode sebelah kiri dan elecrode sebelah kanan, sehingga beda egangan yang dihasilkan pada oupu adalah sebesar 0. Tabel 4.7 Pengukuran Keluaran Tegangan Pada Sensor Gas TGS 2610 Oupu Kadar Kondisi Sensor Tidak ada Gas Yang Bocor ppm Ada Gas ppm Ada Gas ppm Ada Gas ppm Ada Gas 4.4 Rangkaian Komparaor Rangkaian komparaor adalah rangkaian pembanding 2 buah egangan. Komparaor yang akan di gunakan adalah komparaor LM 324. Dimana rangkaian LM 324 erdapa 4 rangkaian komparaor. Beriku Tabel 4.8 Pengukuran Komparaor 1-4 Tegangan Kompara Kondi Por Asum si Gas Trimp o or si ,25 Low Por High Por 1.4 1,25 Low Por High Por ,25 Low Por High Por

5 ,25 Low Por High Por Rangkaian Mikrokonroler Rangkaian mikrokonroller AT89S51 ini merupakan sisem konrol yang mengaur fungsi kerja sisem pengukuran. Dalam peneliian ini, mikrokonroler digunakan sebagai sisem konrol inpu dan oupu saja. 4.6 Rangkaian LCD 16x2 Rangkaian ini hanya sebagai ampilan jika erjadi peringaan idak erjadi kebocoran gas dan erjadi Display karaker pada LCD diaur oleh pin EN, RS dan RW.Jalur EN dinamakan Enable. Jalur ini digunakan unuk memberiahu LCD bahwa anda sedang mengirimkan sebuah daa. Unuk mengirimkan daa ke LCD, maka melalui program EN harus dibua logika low 0 dan se ( high ) pada dua jalur konrol yang lain RS dan RW. Jalur RW adalah jalur konrol Read/ Wrie. Keika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus daa akan diuliskan pada layar LCD. Keika RW berlogika high 1, maka program akan melakukan pembacaan memori dari LCD. Sedangkan pada aplikasi umum pin RW selalu diberi logika low ( 0 ).Beriku abel 4.8 hasil pengujian LCD 16x2. Beriku gambar 4.13 rangkaian LCD. Tabel 4.9 Hasil Tampilan Pengujian LCD 16x2 Kondisi Kadar Kondisi 0 - Kondisi ppm Kondisi ppm Kondisi ppm Kondisi ppm 4.7 Rangkaian Pengendali Buzzer Rangkaian pengendali buzer dibua sebagai indikaor jika elah erjadi 4.8 Rangkaian Pengendali Kipas 1 berfungsi unuk mempelancar sirkulasi udara pada saa erjadi Dengan memanfaakan ransisor 2N3055 yang berguna sebagai saklar unuk mengakifkan kipas pada saa erjadi 4.9 Rangkaian Pengendali Kipas 2 berfungsi unuk mempelancar sirkulasi udara pada saa erjadi Dengan memanfaakan ransisor 2N3055 yang berguna sebagai saklar unuk mengakifkan kipas pada saa erjadi 5. Dafar Pusaka [1]hp://nubielab.com/elekronika/analog/ pengerian-sensor juli 2011 [2] Tias Harfiansyah Akbar Pendeeksi Kebocoran Tabung Gas Dengan Menggunakan Sensor Gas Figarro TGS 2610 Berbasis Mikrokonroler AT89S52 Jurusan Sisiem Kompuer, Universias Gunadarma, 2010 [3] Andi Nalwan Paulus, Teknik Pemrograman Dan Anarmuka Mikrokonroler AT89C51, Edisi Perama, Elex Media Kompuindo, Jakara, Juli 2011 [4] Riza Mega Umami, Tugas Akhir: Perancangan Dan Pembuaan Ala Pengendali Asap Rokok Berbasis Mikrokonroler AT89S8252, Jurusan fisika, Fakulas Sains Dan Teknologi, Universias Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim, Juli 2011 [5]hp://opi.110mb.com/opihomepage/pen dukung.hm Juni 2011

6