BAB 4 ANALISIS PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB 4 ANALISIS PENELITIAN 4.1. Spesifikasi Sistem Modul Mikrokontroler Mendukung varian AVR 40 pin, antara lain : ATmega8535, ATmega8515, AT90S8515, AT90S Memiliki jalur Input / Output hingga 35 pin. Konfigurasi jumper untuk melakukan pemilihan beberapa model pengambilan tegangan referensi untuk tipe AVR dengan internal ADC. LED Programming Indicator. Frekuensi Osilator sebesar 4MHz. Tersedia jalur komunikasi serial UART RS-232 dengan konektor RJ11. Tersedia Port untuk Pemrograman secara ISP. Tegangan input Power Supply 9 12 VDC dan output tegangan 5 VDC Modul Sensor Gas Sumber catu daya menggunakan tegangan 5 Volt. Kompatibel dengan sensor gas MQ-3, MQ-4, MQ-6, MQ-7, MQ-135, dan MG-811 Menggunakan ADC dengan resolusi 10 bit. Tersedia 1 jalur output kendali ON / OFF. Pin Input / Output kompatibel dengan level tegangan TTL dan CMOS. Dilengkapi dengan antarmuka UART TTL dan I2C. 47

2 48 Jika menggunakan I2C, Modul Gas Sensor dapat di-cascade hingga 8 modul Modul Display 7-Segment Berisi sepasang 7-Segments common cathode. Range tampilan : Dilengkapi rangkaian decoder. Input data berupa BCD (Binary Coded Decimal ( ) untuk tiap 7-Segments. Dapat di-cascade (diseri) hingga 8 Modul (8 2 7-Segments) dengan 2 port kendali pada Modul 7- segment: 1 Port = Data, 1 Port = Address Decoder Modem GSM Serial dan USB Casing berbahan Aluminium. Wireless akses ke internet (GPRS). Wavecom M1306B berdasarkan casing dengan Wismo Quik Q2403A modul. Dual-band 900 /1800MHZ. 3V slot kartu SIM. Serial RS232 Antarmuka. Tone Multi Dual Frekuensi Fungsi (DTMF). Mengirim dan menerima suara, data, faks, , SMS, MMS. Maksimum kecepatan transmisi 115 kb / s.

3 49 Dukungan AT perintah untuk membuat remote control (GSM07.07 dan 07.05). GPRS Kelas 2. Antena dengan kepekaan tinggi. Sesuai dengan ETSI GSM Phase2 + standar Kelas 4: 900MHz. Kelas 1: 1800MHz. Tegangan input: 5V-24V DC (tidak berlaku untuk antarmuka USB). Arus masukan: 1-2A. Bekerja suhu -20 sampai +55 Gelar Celcius. Penyimpanan suhu: -25 sampai +70 Gelar Celcius. Ukuran: 74 * 54 * 25mm Modul Display LCD Berbasis LCD karakter 16x2 dengan antarmuka antarmuka paralel 4 bit. Tersedia pin untuk mengendalikan backlight. Tersedia VR untuk mengatur kontras. Pilihan konfigurasi untuk operasi write only atau read / write. Catu daya +5 Volt DC. Kompatibel dengan a sistem mikrokontroler / mikroprosesor.

4 Daftar komponen dan Modul Komponen dan modul yang digunakan untuk pembuatan sistem ini dapat dilihat pada tabel 4.0 Tabel 4.0 Daftar komponen dan modul Nama Komponen Modul Tipe Jumlah Modul Sistem Minimum 1 AVR Mikrokontroller Modul sensor gas1 1 AIR QUALITY SENSOR Modul sensor gas2 CARBON MONOOXIDE SENSOR 1

5 51 6 Display 7-Segment Kabel ISP USB In System 1 Programmer Modul Sensor Gas 3 1 METHANE SENSOR Switch 1 Switch tanpa lampu 220V

6 52 Modem GSM 1 Modem M1306B Q2403A Serial 1 Kabel Jumper Kabel jumper 10 pin female 1 Modem GSM Modem M1306B Q2403A USB Power Suppl 1 Batterai Aki

7 53 Power Supply 1 Switching Regulator 12 V 2 A LCD / 1 LCD Display Level Converter Eksternal 1 RS 232

8 Blok Design Komponen Gambar 4.0 Blok Design Komponen Tabel 4.1 Alokasi Port No PORT Fungsi 1 PortA Display 7-Segment 2 PortB Enable dari Modul 7-Segment 3 PortC Display LCD Charcter 16x2 4 PortD.2 Jalur I2C data (SDA) 5 PortD.3 Jalur I2C Clock (SCL) 6 PortD.0 Jalur UART TTL TX 7 PortD.1 Jalur UART TTL RX 8 Jumper J11 Jalur data Serial

9 Implementasi Prosedur Pemasangan Modul Mikrokontroler AVR PortD Input dan Output 5V PortC PortB PortA Port ISP Serial Input Output Gambar 4.1 Port yang ada di Modul AVR Untuk pemasangan alat maka Port-port yang digunakan sebagai berikut : UART : I2C : RX TTL = PortD.1 TX TTL = PortD.0 SDA = PortD.2 SCL = PortD.3 Power Supply Port Enable 7-Segment Port C untuk LCD display Port Data 7-Segment Gambar 4.2 Fungsi Port dari modul AVR

10 56 Untuk pemasangan pengguna hanya perlu menghubungkan supply ke input power supply dari modul, kemudian PortA dihubungkan ke modul 7-segment dan masing - masing modul 7-segment dihubungkan semuanya selanjutnya untuk membuat modul 7-segment tersebut berfungsi maka pin enablenya harus dihubungkan ke PortB dimana 2 modul 7-segment paling atas pin enablenya dihubungkan dengan PB.0 dan PB.1, kemudian 2 modul 7-segment yang tengah pin enablenya dihubungkan dengan PB.2 dan PB.3, terakhir modul 7-segment paling bawah pin enablenya dihubungkan dengan PB.4 dan PB.5 jika sudah terhubung, maka alat bisa berfungsi untuk menampilkan angka Modul Sensor Gas Berikut ini fungsi dari port pada modul Sensor yang terhubung ke AVR PD.1 = RX TTL PD.0 = TX TTL PD.2 = SDA PD.3 = SCL VCC GND Input : GND,VCC Gambar 4.3 Port AVR terhubung dengan modul sensor

11 Modul Display 7-Segment PortD = Untuk baca data dari Sensor lewat I2C atau UART TTL PortB = Untuk Menyala kan modul 7-Segment PortA = Untuk Baca data dari Sensor lalu ditampilkan ke 7- Segment Gambar 4.4 Port AVR yang terhubung dengan Modul 7-Segment Setiap modul 7-Segment harus dicascade terlebih dulu seperti gambar dibawah Gambar 4.5 Port yang dicascade antar modul 7-segment PortA akan membaca hasil sensor dan datanya akan ditampilkan ke modul 7-Segment dan untuk mengaktifkan sebuah modul 7-Segment maka

12 58 pin enablenya harus di beri pulsa atau logic 01 dengan delay yang cepat sehingga segmentnya menyala terus menerus Modul LCD Display PortC untuk LCD Gambar 4.6 Port AVR terhubung dengan display LCD PortC digunakan untuk display LCD. Pada display ini akan menampilkan tulisan awal saat alat dihidupkan setelah sensor stabil dan mulai mendeteksi maka LCD akan menampilkan tulisan Kualitas udara beserta status gas nya apakah Baik, Sedang, Tidak sehat, Berbahaya, dan seterusnya Gambar 4.7 Contoh tampilan LCD

13 Saklar power supply (Aki / switch regulator) dan Modem Gambar 4.7 Tombol input dan saklar on/off Gambar 4.8 Saklar Power Supply Untuk mengaktifkan alat hanya perlu menekan saklar power agar On hal ini digunakan untuk mengaktifkan alat secara keseluruhan baik menggunakan input switch regulator ataupun menggunakan batterai aki, serta saklar on / off digunakan bila data hasil deteksi sensor ini ingin dikirimkan secara real time, sehingga bila sudah tidak ingin mengirim Modem GSM bisa dimatikan Port Serial untuk komunikasi Mikrokontroller dengan Modem GSM Gambar 4.9 Port Serial mikrokontroller dan Modem GSM

14 60 Port serial mikrokontroler akan digunakan untuk berkomunikasi dengan Modem GSM. Pada modul AVR belum mempunyai level konverter RS-232 internal oleh karena itu diperlukan level converter eksternal RS-232 dihubungkan Tx-Rx modul ini dengan Tx-Rx modul AVR lalu output dari level converter RS-232 ini dihubungkan ke Modem GSM untuk berkomunikasi Prosedur Pengoperasian 1. Apabila sudah dipastikan semua port sudah terhubung, maka pengguna bisa menggunakan sistem ini dengan menekan saklar on / off 2. Tunggu beberapa detik untuk inisialisasi sensor sampai modul sensor stabil ditandai dengan lampu led hijau tidak berkedip lagi atau menyala terus, 3. Bila lampu led hijau sudah menyala maka sensor akan melakukan deteksi gas, 4. Data yang dideteksi akan ditampilkan di display 7-segment berupa jumlah konsentrasi gas dalam satuan ppm, 5. Modem dihubungkan dengan AVR maka datanya akan dikirimkan dengan komunikasi data SMS ke PC yang terhubung dengan Modem USB, 6. Kemudian di komputer untuk menerima data SMS menggunakan sebuah aplikasi C# untuk baca SMS, saat di klik Read maka isi data / SMS akan ditampilkan pada aplikasi selanjutnya datanya disimpan di Ms Acces menjadi database.

15 Tahapan Pengujian Pengujian Modul AVR untuk baca sensor dengan display LCD Pada pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah modul AVR bisa membaca data I2C yang dikirim dari modul sensor,kemudian untuk pengecekan akan ditampilkan ke PortC yang terhubung dengan LCD, karena akan lebih mudah ditampilkan ke LCD, sehingga bila data sudah bisa ditampilkan ke LCD maka bisa dilanjutkan dengan menampilkannya ke modul 7-segments Tabel 4.2 Baca sensor dengan display LCD Uji Pendeteksian Jenis Alamat Tulis Data I2C yang terbaca 1 0xE xE xE4 5535(alamat sensor tidak ada) Gambar 4.10 Hasil Pengujian ubah alamat 0xE2 dengan display LCD

16 62 Gambar 4.11 Hasil Pengujian ubah alamat 0xE0 dan 0xE4 paralel dengan display LCD Pada uji pendeteksian 1 alamat modul sensor yang tadinya 0xE0 telah diubah melalui jalur UART TTL dengan program ubah alamat yang ada pada pedoman modul sensor gas menjadi alamat 0xE2. Pada uji pendeteksian 3 diatas alamat modul yang dibaca adalah 0xE4 lalu hasilnya data I2C yang terbaca 5535 hal ini karena alamat 0xE4 yang dilakukan perintah baca sensor dimodulnya tidak diinisialisasi. Dalam perancangan ini hanya memerlukan 3 modul sensor dengan kata lain hanya 3 tambahan alamat tulis modul sensor yakni 0xE2,0xE0,dan 0xE Pengujian tampilan display LCD dan 7-Segment untuk menunjukan kualitas udara Pengujian ini dilakukan dengan memberikan sedikit gas dengan menggunakan korek api gas kepada sensor MQ-135 (Air Quality Sensor) sehingga bila angka berubah sampai mencapai nilai tertentu LCD akan menampilkan tulisan Baik, Sedang, Tidak Sehat, Berbahaya, dan

17 63 seterusnya yang merupakan status kualitas udara LCD perubahan akan mengikuti sensor pertama yakni sensor MQ-135 atau Air Quality Sensor dimana target gas nya adalah NO x, CO 2, asap. Tingkatan kualitas udara sesuai dengan aturan dari ISPU (Indeks Standart Pencemaran Udara) Gambar 4.12 Hasil Uji Coba menampilkan hasil sensor di 7-Segment display serta LCD display untuk menampilkan status kualitas udara pengujian sensor dengan korek gas

18 64 Gambar 4.13 Hasil Pengujian display 7-Segment dan LCD menampilkan status kualitas udara pengujian sensor dengan korek gas Pengujian kirim terima data SMS dengan komunikasi serial Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah data dari mikrokontroler melalui Modem GSM bisa dikirim, maka akan dilakukan uji coba dengan mengirim SMS ke handphone, jika di handphone bisa diterima data / SMS, maka bisa dilakukan pengiriman dengan mikrokontroler melalui Modem GSM.

19 Pengujian Modem GSM kirim terima data SMS dengan hyperterminal Langkah langkah kirim terima SMS melalui Modem menggunakan hyperterminal sebagai berikut : 1. Buka aplikasi hyperterminal lalu tentukan Port, untuk mengetahui port mana yang terhubung bisa dengan melihatnya di device manager Gambar 4.14 Tampilan hyperterminal untuk pemilihan Port yang terhubung dengan Modem GSM 2. Setting port yg digunakan seperti Baudrate, data bit, parity, stop bit yg akan dipakai Gambar 4.15 Tampilan hyperterminal untuk mengatur Baudrate dengan Modem GSM

20 66 3. Dengan AT- Command seperti dibawah ini menggunakan aplikasi hyperterminal Gambar 4.16 Tampilan hyperterminal untuk kirim SMS 4. Bila sudah muncul OK menandakan data SMS telah dikirim atau di terima 5. Untuk terima SMS dengan hyperterminal maka dipakai AT+CMGR seperti dibawah ini! Gambar 4.17 Tampilan hyperterminal untuk terima SMS 6. Bisa juga digunakan AT-Command untuk cek pulsa dan isi pulsa kartu GSM yang digunakan dengan hyperterminal maka contoh AT- Commmand seperti dibawah ini!

21 67 Gambar 4.18 Tampilan hyperterminal untuk cek pulsa Penggunaan hyperterminal untuk kirim dan terima SMS Gambar 4.19 Tampilan hyperterminal untuk kirim dan terima SMS

22 68 Tampilan dari handphone Gambar 4.20 Tampilan handphone terima SMS dari hyperterminal Pengujian kirim data SMS dengan Mikrokontroler melalui Modem GSM Setelah pengujian dengan hyperterminal,maka diuji coba dengan menggunakan AVR mikrokontroller melalui Modem GSM untuk kirim data / SMS. Dengan contoh program dibawah ini untuk kirim SMS Gambar 4.21 Program untuk uji coba kirim SMS ke handphone

23 69 Gambar 4.22 Tampilan handphone hasil dari pengiriman data SMS dengan mikrokontroller melalui Modem GSM Pengujian kirim data SMS hasil baca sensor Pengujian ini untuk mengetahui apakah hasil deteksi sensor bisa dikirimkan menjadi bentuk data teks atau SMS. Untuk uji coba menggunakan contoh program berikut ini. ` Gambar 4.23 Program untuk kirim data SMS hasil baca sensor ke handphone

24 70 Gambar 4.24 Lanjutan program untuk kirim data SMS dari mikrokontroler hasil baca sensor ke handphone Hasilnya bisa dikirim ke handphone dari mikrokontroler lewat Modem GSM Gambar 4.25 Tampilan handphone hasil dari pengiriman SMS dari hasil baca sensor

25 Pengujian penerima data SMS dengan aplikasi dan database Gambar 4.26 Tampilan aplikasi C# Gambar 4.27 Contoh tampilan database Ms Acces Agar bisa ditampilkan di database maka format pesan pengirim harus xxxx; xxxx; xxxx; xxxx; atau diakhiri tanda ;. Tipe data dari ketujuh field yang dibuat pada Ms Access ini dibuat bertipe text / string, dikarenakan format dari SMS pengirim ini bertipe string juga. Cara kerjanya yaitu: Ketika ada SMS yang masuk, SMS disimpan didalam SIM Card user klik tombol Read pada Gambar 4.27 maka program akan membaca dan menampilkan SMS. Perintah untuk membaca / menampilkan

26 72 semua SMS yang belum pernah dibaca adalah AT+CMGL= REC UNREAD. Setelah itu data / SMS tersebut disimpan ke dalam Ms Access. Informasi yang tersimpan antara lain waktu kirim, nomor pengirim, serta isi dari pesan SMS seperti hasil pengukuran Air Quality (NO, CO2, Asap), CO, Metana (CH 4, O 3 ), kategori kualitas udara, dan lokasi tempat pengambilan data Pengujian Sensor Inisialisasi Sensor Pada saat inisialisasi yang dilakukan modul adalah memberi tegangan pada pin heater sensor ditandai dengan nyala berkelip cepat LED hijau dimodul sensor agar sensor bisa bekerja mendeteksi kemudian setelah stabil maka LED hijau tidak akan berkedip dan menyala stabil, setelah itu sensor dapat bekerja mendeteksi gas, kemudian bila ada perubahan gas di modul sensor, LED hijau akan berkedip sebentar sesuai deteksi gas lalu LED menyala stabil kembali. Gambar 4.28 Grafik waktu inisialisasi sensor sampai menjadi stabil Grafik di atas menunjukan perbedaan waktu modul sensor gas untuk bisa stabil, uji coba perhitungan waktu stabil ini dilakukan di tempat tertutup, hasilnya

27 73 sensor gas MQ 135 atau modul sensor 1 menunjukan waktu tercepat dari ketiga sensor yaitu memerlukan waktu stabil ± 30 detik, sensor gas MQ 4 atau modul sensor 2 memerlukan waktu stabil ± 50 detik, dan sensor gas MQ 7 atau modul sensor 3 menunjukan waktu terlama dari ketiga sensor yaitu memerlukan waktu stabil ± 90 detik. Perbedaan ini disebabkan karena keadaan suhu lingkungan sensor pada saat sensor di aktifkan, dan juga bahan dasar dari sensor gas yang berbeda seperti sensor MQ 7 terdiri dari keramik AL 2 O 3, dan MQ 135 terdiri dari SnO 2, MQ 4 terdiri dari Elektroda Au Kalibrasi Sensor Untuk mengetahui akurasi dari sensor gas perlu dilakukan kalibrasi sensor, kalibrasi adalah proses membandingkan sesuatu untuk standar alat lain yang sudah ada. Contoh adalah uji sensor terhadap sesuatu yang konstan seperti air mendidih yang benar selalu pada 100 derajat celcius. Dan untuk mengetahui perbedaan sebelum dan sesudah kalibrasi maka dilakukan percobaan di jalan atau ruang terbuka dan ruang tertutup seperti gambar berikut : Gambar 4.29 Pengecekkan alat di ruang terbuka

28 74 Gambar 4.30 Pengecekkan alat diruang terbuka Tabel 4.3 Pengecekan alat di ruang terbuka sebelum kalibrasi NOx,CO 2,Asap (Modul Sensor 1) 304 ppm 295 ppm 290 ppm 285 ppm 278 ppm 270 ppm 268 ppm 264 ppm 264 ppm 264 ppm 264 ppm 264 ppm 264 ppm CO (modul sensor 2) 320 ppm 315 ppm 310 ppm 305 ppm 300 ppm 299 ppm 294 ppm 294 ppm 294 ppm 294 ppm 294 ppm 294 ppm 294 ppm Metana(Modul sensor 3) 45 ppm 44 ppm 40 ppm 38 ppm 36 ppm 34 ppm 33 ppm 32 ppm 31 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm 30 ppm Dari tabel diatas sensor kualitas udara (modul sensor 1) stabil diangka hasil deteksi 264 ppm, modul sensor 2 atau sensor CO stabil diangka 294, dan modul sensor 3 atau sensor metana stabil diangka 30 ppm. Setelah didapatkan hasil pengecekan sensor di ruangan terbuka maka selanjutnya dilakukan pengecekan sensor di ruangan tertutup untuk membandingkan hasilnya apakah perlu dikalibrasi atau tidak.

29 75 Gambar 4.31 Pengecekkan alat diruang tertutup sebelum dikalibrasi Tabel 4.4 Pengecekan alat di ruang tertutup sebelum kalibrasi NOx,CO 2,Asap (Modul Sensor 1) 310 ppm 309 ppm 305 ppm 302 ppm 300 ppm 299 ppm 298 ppm 295 ppm 295 ppm 295 ppm 295 ppm 295 ppm 295 ppm 295 ppm 295 ppm 295 ppm 295 ppm CO (modul sensor 2) 440 ppm 438 ppm 436 ppm 435 ppm 429 ppm 428 ppm 422 ppm 420 ppm 418 ppm 415 ppm 411 ppm 411 ppm 411 ppm 411 ppm 411 ppm 411 ppm 411 ppm Metana(Modul sensor 3) 35 ppm 34 ppm 35 ppm 33 ppm 32 ppm 31 ppm 30 ppm 30 ppm 29 ppm 28 ppm 28 ppm 28 ppm 28 ppm 28 ppm 28 ppm 28 ppm 28 ppm Berdasarkan tabel diatas hasilnya menunjukan jumlah deteksi gas saat di ruang tertutup sensor 1 hasil deteksi stabil di 295 ppm, sensor 2 = 411 ppm, dan modul 3 = 28 ppm hasil ini hampir sama dengan pengecekan di ruang terbuka. Oleh karena itu perlu dilakukan kalibrasi agar sensor bekerja secara akurat. Kalibrasi sensor untuk CO dan NOx(Air Quality) sedangkan

30 76 untuk Methane (CH 4 / O 3 ) tidak perlu dikalibrasi karena diruang terbuka dan tertutup hasil sudah normal. Proses kalibrasi ini dilakukan dengan cara membandingkan alat rancangan dengan Emission Analyzer milik Bengkel GBT Laras Imbang Srengseng Jl. Meruya Ilir No. 43 Srengseng, adapun alasan kalibrasi dengan alat Emission Analyzer adalah karena Emission Analyzer bekerja secara real time, sedangkan bila dikalibrasi dengan alat papan indeks standart pencemaran udara (ISPU) yang ada di Jakarta pembacaan deteksi sensor tidak secara real time melainkan disampaikan kepada masyarakat setiap 24 jam dari data rata-rata sebelumnya (24 jam sebelumnya). Gambar 4.32 Lokasi Bengkel Bengkel GBT Laras Imbang Srengseng Jl. Meruya Ilir No. 43 Srengseng Kalibrasi diawali dengan mengukur emisi gas buang mobil yang sama yakni mobil Honda Jazz dengan mesin menyala tanpa digas agar nantinya bisa diketahui perbedaan hasil pengukuran, seperti gambar dibawah ini :

31 77, Gambar 4.33 Pengukuran emisi gas mobil Honda Jazz dengan alat rancangan Gambar 4.34 Pengukuran emisi gas mobil Honda Jazz dengan alat rancangan dan alat Emission Analyzer milik bengkel

32 78 Gambar 4.35 Pengukuran emisi gas mobil Honda Jazz dengan alat rancangan Gambar 4.36 Pengukuran emisi gas mobil Honda Jazz dengan Emission Analyzer Tabel 4.5 Perbandingan hasil deteksi alat rancangan sebelum kalibrasi dengan Emission Analyzer Uji Pendeteksian Display Alat Rancangan (ppm) Display Alat Bengkel(ppm) CO NOx O 2 CO CO 2 NOx O , , , , , , , , , , , , ,55

33 , , , , , , ,55 Dari tabel diatas hasil deteksi alat uji emisi bengkel untuk gas CO stabil di angka 159 ppm, dan NOx stabil di angka 102 ppm, sedangkan pada alat rancangan untuk gas CO stabil di angka 371 ppm dan NOx stabil di angka 192 ppm Kalibrasi Modul Sensor CO dengan memberikan nilai batasbawah pada EEPROM modul lewat jalur UART Berdasarkan pedoman dari modul sensor gas, diberikan nilai pada EEPROM ATmega8 yang ada pada modul sensor lewat jalur UART, nilai yang diberikan yakni berupa batas bawah maupun batas atas dari hasil deteksi sensor. Untuk kalibrasi agar hasil deteksi sesuai dengan alat uji emisi bengkel maka diberikan nilai batas bawah sesuai dengan perhitungan. Gambar 4.37 Contoh grafik batas bawah dan batas atas dari sensor gas

34 80 Grafik di atas menunjukan Nilai hasil pembacaan sensor, batas bawah, dan batas atas modul sensor. Jika hasil deteksi dibawah 350 ppm maka tidak akan dibaca oleh modul karena batas bawahnya sama dengan 350, sehingga harus diberi nilai batas bawah yang kurang dari 350, seperti perhitungan dibawah ini : Tabel 4.6 Nilai Stabil Alat Rancangan NO CO NOx Methane ppm 192 ppm 35 ppm Tabel 4.7 Nilai Stabil Alat bengkel NO CO NOx Methane ppm 102 ppm 35 ppm Dari tabel diatas maka margin dari gas CO = ppm CO = 212 ppm Dari hasil perbandingan tersebut ada margin sebesar 212 ppm, angka 212 ini digunakan pengurangan nilai batas bawah modul sensor CO untuk diisikan nilainya ke modul sensor lewat jalur UART TTL. Untuk mengetahui nilai batas bawah dari modul sensor CO bisa didapatkan melalui jalur I2C dengan program berikut : Gambar 4.38 Program baca Batas Bawah modul sensor CO

35 81 Gambar 4.39 Grafik batasbawah sensor CO Setelah itu nilai batasbawah dari sensor akan ditampilkan di 7- segment hasilnya adalah 350. Jadi nilai Batas bawah : = 138 Batas bawah CO : = 138 ( 0x008A ) kemudian nilai 0x008A diisikan ke EEPROM modul sensor lewat jalur UART TTL dengan program berikut Gambar 4.40 Program tulis batas bawah modul sensor CO Kalibrasi Modul Sensor Air Quality (Nox, CO 2, Asap) memberikan nilai batas bawah pada EEPROM modul melalui jalur UART Selanjutnya setelah modul sensor CO dikalibrasi, modul sensor Air Quality (NOx, CO 2, asap) akan dikalibrasi dengan cara yang sama, tetapi gas yang dibandingkan berbeda yaitu gas NOx.

36 82 Tabel 4.8 Nilai Stabil Alat Rancangan NO CO NOx Methane ppm 192 ppm 35 ppm Tabel 4.9 Nilai Stabil Alat bengkel NO CO NOx Methane ppm 102 ppm 35 ppm Dari tabel diatas maka margin dari gas NOx = ppm NOx = 90 ppm Dari hasil perbandingan tersebut ada margin sebesar 90 ppm, angka 90 ini digunakan pengurangan nilai batas bawah modul sensor NOx (Air Quality) untuk diisikan nilainya ke modul sensor Air Quality melalui jalur UART TTL. Untuk mengetahui nilai batas bawah dari modul sensor NOx (Air Quality) bisa didapatkan melalui jalur I2C dengan program berikut : Gambar 4.41 Program baca batas bawah modul sensor Air Quality (NOx, CO2, asap)

37 83 Gambar 4.42 Grafik batas bawah sensor NOx,CO2,Asap (Air Quality). Setelah itu didapatkan nilai batasbawah dari sensor ditampilkan di 7- segment hasilnya adalah 250. Jadi nilai batas bawah : = 160 Batas bawah modul NOx / Air Quality = 160 (0x00A0) kemudian nilai 0x00A0 diisikan ke modul sensor melalui jalur UART TTL dengan program berikut Gambar 4.43 Program tulis batas bawah ke modul sensor Air Quality (NOx, CO2, Asap)

38 Pengujian setelah Kalibrasi diruang terbuka dan tertutup Gambar 4.44 Pengujian sensor di ruang terbuka setelah kalibrasi. Tabel 4.10 Pengujian diruang terbuka Alat Rancangan setelah kalibrasi Uji pendeteksian Air Quality (ppm) CO (ppm) Methane (ppm) Pengujian di ruang terbuka tanpa adanya polusi langsung udara hal ini bertujuan apakah ada perbedaan hasil deteksi sebelum kalibrasi dengan setelah kalibrasi. Sensor CO mendeteksi 45 ppm setelah stabil, Air Quality Sensor mendeteksi 33 ppm setelah stabil, Methane mendeteksi 31 ppm setelah stabil.

39 85 Pengujian sensor setelah kalibrasi di ruang tertutup Gambar 4.45 Pengujian sensor setelah kalibrasi di ruang tertutup Tabel 4.11 Pengujian di ruang tertutup alat rancangan setelah kalibrasi Uji pendeteksian Air Quality (ppm) CO (ppm) Methane (ppm) Pada tabel diatas di ruang tertutup hasil deteksi sensor setelah dikalibrasi terbaca kecil karena alat ditempatkan didalam rumah yang tidak mengandung banyak polusi.

40 Uji coba alat setelah kalibrasi dengan alat bengkel Gambar 4.46 Hasil perbandingan alat dengan alat bengkel setelah kalibrasi Tabel 4.12 Hasil perbandingan alat dengan alat bengkel setelah kalibrasi Uji Pendeteksian Display Alat Rancangan (ppm) Display Alat Bengkel(ppm) CO NOx O 2 CO NOx CO 2 O , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,55 Setelah kalibrasi dilakukan pengukuran kembali mobil Honda Jazz yang sama untuk mengetahui apakah hasil deteksi gas alat rancangan sesuai dengan alat Emission Analyzer milik bengkel resmi uji emisi. Hasilnya berdasarkan tabel diatas alat rancangan setelah stabil hasil deteksi sensor Air Quality (NOx, CO 2, asap), dan sensor CO sama dengan hasil deteksi alat uji emisi milik bengkel.

41 Penerapan dengan uji coba dilapangan Uji coba pengambilan data dilakukan 3 lokasi dalam 1 hari, pertama dilakukan dilokasi Jl. Kebon Jeruk Raya No. 27. Kebon Jeruk Jakarta Barat Uji coba pengambilan data kedua dilakukan di Jl. Kebon Jeruk Raya No. 8.Binus Kemanggisan, Palmerah Jakarta Barat DKI Jakarta. Uji coba pengambilan data ketiga di Jl. K.H Syahdan No.22 Kemanggisan (sebelah kanan Binus Center depan mushola). Gambar 4.47 Uji coba lapangan di Jl. Kebon Jeruk Raya No. 27. Kebon Jeruk Jakarta Barat Gambar 4.48 Uji coba lapangan(2) di Jl.Kebon jeruk raya no 8 (pertigaan sevel)

42 88 Tabel 4.13 Hasi uji coba lapangan Dari tabel diatas untuk penentuan kualitas udara berdasarkan data pada kolom No_CO2_Asap karena data ini berasal dari sensor kualitas udara dimana target gas yang dideteksi ialah NO x, CO 2, asap. Hasil dari deteksi tingkat pencemaran udara terpantau rata rata Baik karena sensor kualitas udara (NOx,CO 2,Asap) yang terdeteksi masih dalam rentang 0 50 ppm, hanya terjadi sekali perubahan Tidak sehat pada jam 13.10:14, dan waktu rata - rata pengiriman data 4-6 detik. Faktor berhubungan dengan keandalan, yaitu Probabilitas, bekerja sesuai dengan fungsinya,suatu ukuran yang dapat dinyatakan secara angka dengan nilai antara 0 dan 1 atau antara 0 x 100%. Probabilitas = Jumlah kegagalan dalam rentang waktu tertentu Total waktu operasi = 1 error data di jam 16.17: detik = 1,1 %

43 89 Uji coba pengambilan data ketiga dilakukan di Jl. K.H Syahdan No.22 Kemanggisan (sebelah kanan Binus Center depan mushola). Gambar 4.49 Uji coba lapangan(3) di Jl. K.H Syahdan No.22 Kemanggisan (sebelah kanan Binus Center depan mushola)

44 90 Tabel 4.14 Hasil Uji Coba ketiga Berdasarkan data yang diambil dari tabel diatas mulai pukul wib termonitor kualitas udara Baik", karena hasil deteksi Air Quality Sensor (NO, CO2, asap) tercatat masih dalam rentang 0 50 ppm, hingga sampai pukul wib mulai ada perubahan kualitas udara sampai pada Tidak sehat, Sangat tidak sehat, hal ini karena data sensor mulai mendeteksi ppm karena mulai terjadi kepadatan kendaraan bermotor di jalan sekitar alat dipasang. Probabilitas = Jumlah kegagalan dalam rentang waktu tertentu Total waktu operasi = 1 error data di jam 16.17: detik = 0,4 %

45 Evaluasi Dari hasil percobaan dan pengujian sistem ini mempunyai beberapa kelebihan dan kekurangan, yaitu sebagai berikut : Kelebihan Alat rancangan ini mendeteksi secara real time dan bisa menunjukan kualitas udara dari hasil deteksi. Sensor gas dapat diatur / kalibrasi dengan cara memberi nilai batas bawah EEPROM modul sensor gas melalui antarmuka UART. Modul sensor gas memiliki ADC internal sendiri sehingga tidak memakai ADC mikrokontroler. Dapat menyimpan hasil pengukuran sensor gas ke dalam suatu database. Kekurangan Kualitas udara hanya bergantung pada 1 sensor kualitas udara, sehingga sensor gas lain tidak berpengaruh dalam menentukan kualitas udara. Pengiriman SMS pada sangat berpengaruh terhadap jumlah pulsa pada Sim Card yang ada di Modem GSM, sehingga bila pulsa Sim Card habis data tidak bisa dikirimkan. Kualitas jaringan dari provider Sim Card yang digunakan untuk Modem GSM sangat mempengaruhi pengiriman data.