BAB III ANALISIS MASALAH DAN RANCANGAN PROGRAM

Transkripsi

1 BAB III ANALISIS MASALAH DAN RANCANGAN PROGRAM III.1. Analisa Masalah Sistem pendeteksi asap kertas adalah suatu alat yang berkerja dengan cara mendeteksi keberadaan asap kertas dalam ruangan. Dalam rangkaian ini sensor asap yang dipakai adalah sensor asap MQ2, sensor ini mendeteksi asap pada temperatur tertentu sesuai dengan koding program nantinya. Tingkat kepekaan sensor dapat terukur apabila asap yang memenuhi suatu ruangan begitu pekat. Inputan dari sensor MQ2 ini yang akan diproses oleh mikrokontroler selanjutnya, yaitu berupa data analog yang akan diubah menjadi data digital. Perpaduan antara sensor dengan mikrokontroler ini menghasilkan keluaran berupa tulisan peringatan atau alarm. Dengan demikian dengan adanya alat ini diharapkan pengawasan terhadap asap kertas tidak lagi diperlukan karena sudah dilakukan secara otomatis dan diharapkan dengan adanya alat ini juga dapat meningkatkan keselamatan dan kesehatan. III.1.1.Identifikasi Kebutuhan Adapun identifikasi kebutuhan dari pembuatan alat sistem pendeteksi asap kertas yang akan di rancang yaitu, analisis kebutuhan hardware dan analisis kebutuhan software. 1. Analisis Kebutuhan Hardware Perangkat keras yang dapat digunakan untuk sistem pendeteksi asap kertas ini antara lain : 1. Dual Core; Processor 1 GHz 2. Hard disk : 310 GB 3. RAM 2 GB

2 4. Monitor LCD Keyboard dan Mouse. 6. Perangkat pendukung antara lain : Prototipe simulasi terbuat dari triplek dengan dinding plastik transparan sebagai bahan untuk melihat keberadaan asap dalam ruangan, Sensor MQ2, Buzzer, Minumum sistem mikrokontroler Atmega8 dan LCD 16x2 1. Analisis Kebutuhan Software Software yang digunakan untuk membuat sistem pendeteksi asap rokok ini antara lain : 1. Sistem Operasi Windows XP/7. 2. Codevision AVR berfungsi untuk menuliskan koding/script yang menggunakan bahasa C. 3. AVRDude berfungsi sebagai program untuk mengupload/download kode hexa ke mikrokontroler Atmel AVR ISP III.1.2.Deskripsi Sistem Deskripsi alat adalah gambaran tentang alat pendeteksi asap kertas yang akan dirancang untuk mendeteksi keberadaan asap kertas dalam ruangan secara otomatis. Langkah-langkah dalam proses pembuatan alat pendeteksi asap kertas adanya peneliti mencoba langsung membuat alat deteksi asap kertas dalam simulasi sebuah ruangan. Hasil rancangan dari pembuatan alat pendeteksi asap kertas ini akan mendeteksi otomatis keberadaan asap kertas dan akan menampilkan berupa output nilai pada LCD 16x2 dan output indikator bunyi pada buzzer. III.2. Strategi Pemecahan Masalah Alat pendeteksi asap kertas ini akan dirancang menggunakan sensor MQ2 yang diseting hanya dapat mendeteksi keberadaan asap kertas. Sensor yang diaplikasikan untuk mendeteksi keberadaan asap kertas dalam jarak tertentu. Perancangan alat ini dikendalikan mikrokontroler

3 ATMEGA8 yang akan mengolah masukan data-data. Kemudian menghasilkan keluaran system sesuai dengan kebutuhan. Masukan system ini berupa hasil dari pengukuran sensor MQ2 terhadap asap kertas yang akan dideteksi dan hasil dari keluaran dari masukan tadi ditampilkan pada LCD 16x2 dan selanjutnya akan menghasilkan keluaran indikasi suara pada buzzer sebagi peringatan. III.3. Perancangan Alat Dalam rancangan dan pembuatan alat ini terdiri dari perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras merupakan perancangan alat pendeteksi asap kertas berbasis mikrokontroller ATMEGA8. Sedangkan perancangan perangkat lunak merupakan perancangan program yang dibutuhkan oleh mikrokontroler ATMEGA8 untuk mengontrol masing-masing perangkat pendukung ( support equipment)dalam perancangan alat ini. Dalam perancangan perangkat keras dapat dilihat pada diagram konteks alat pendeteksi asap kertas dalam ruangan, sedangkan pada perangkat lunak dapat dilihat pada flow chart program rangkaian. III.3.1 Perancangan Perangkat Keras III Prototipe Ruangan Kantor Prototipe ruangan kantor ini dibuat bertujuan sebagai suatu ruangan yang mewakili sebagai tempat simulasi deteksi asap kertas, terdiri dari satu ruangan. Prototipe ini dibuat dengan bentuk persegi panjang yang terbuat dari bahan triplek dengan dinding depan plastik transparan dikarenakan dapat dilihat secara langsung asap didalam prototipe tersebut.

4 Gambar III.1. Prototipe Ruangan III Analisa Rangkaian Sistem Beberapa aspek yang perlu dikembangkan dalam pemahaman terhadap system merupakan satu kesatuan prosedur inti dari system tersebut. Sistem dikatakan lengkap bila dalam mencapai tujuan yang telah ditetapkan terjadi interaksi antara sub sistem-sub sistem yang ada dan masing-masing rangkaian yang mendukung tercapainya tujuan pembuatan alat disertai dengan hasil pengukuran pada masing-masing rangkaian. III Minimum Sistem Atmega8 ATmega8 adalah mikrokontroler keluarga AVR dengan fitur yang komplit dengan jumlah kaki I/O yang banyak. Mikrokontroler berkaki 28 ini sangat cocok untuk diaplikasikan pada sistem yang membutuhkan banyak kaki I/O baik digital maupun analog. ATmega8 memiliki I/O digital terbagi menjadi 3 port yakni PORTB, PORTC, dan PORTD. Dengan

5 kemampuan yang terkesan maksimal, maka ATmega8 sangat cocok sebagai sarana untuk mempelajari dan mendalami fitur-fitur mikrokontroler AVR. Sistem minimum ATMega8 dapat dilihat pada gambar III.3 Berikut ini Gambar III.2. Minimum Sistem Atmega8 Sistem minimum mikrokontroler adalah system elektronika yang terdiri dari komponenkomponen dasar yang dibutuhkan oleh suatu mikrokontroler untuk dapat berfungsi dengan baik. Pada umumnya, suatu mikrokontoler membutuhkan dua elemen (selain power supply) untuk berfungsi: Kristal Oscillator (XTAL), dan Rangkaian RESET. Analogi fungsi Kristal Oscillator adalah jantung pada tubuh manusia. Perbedaannya, jantung memompa darah dan seluruh kandungannya, sedangkan XTAL memompa data. Dan fungsi rangkaian RESET adalah untuk membuat mikrokontroler memulai kembali pembacaan program, hal tersebut dibutuhkan pada saat mikrokontroler mengalami gangguan dalam meng-eksekusi program. Pada sistem minimum

6 AVR khususnya ATMEGA8 terdapat elemen tambahan (optional), yaitu rangkaian pengendalian ADC: AGND (= GND ADC), AVCC (VCC ADC), dan AREF (= TeganganReferensi ADC). III Analisa Rangkaian Regulator 7805 Rangkaian Regulator 7805 yang dibuat terdiri dari satu keluaran, yaitu (+) 5 volt. Keluaran (+) 5 volt digunakan untuk suplai tegangan keseluruh rangkaian. Dalam rangkaian terdapat pengaman yang melindungi IC dari arus atau daya yang terlalu tinggi, dipasangi dengan kapasitor 100 mf sebagai pengaman tegangan lebih. Rangkaian tampak seperti gambar III.3 di bawah ini: Gambar III.3 Rangkaian Regulator 7805 III Analisa Rangkaian Sinkronisasi LCD dan Atmega8 Rangkaian LCD dan Atmega8 diperlukan agar hasil pendeteksi asap kertas yang telah didapat dari sensor MQ2 dan masuk kedalam mikrokontroller Atmega8 kemudian diproses dan ditampilkan di LCD sebagai tanda peringatan apabila terjadi asap di dalam ruangan tersebut.

7 Gambar III.4 Skematik Sinkronisasi LCD dan Atmega8 III Analisa Rangkaian Sinkronisasi Buzzer dan Atmega8 Rangkaian Buzzer dan Atmega8 diperlukan agar hasil pendeteksi asap kertas yang telah didapat dari sensor MQ2 dan masuk kedalam mikrokontroller Atmega8 kemudian diproses dan output berupa bunyi dikirimkan ke buzzer sehingga siapapun dapat mendengar langsung output indikasi suara pada pendeteksi asap.

8 Gambar III.5 Skematik Sinkronisasi Buzzer dan Atmega8 III.3.2 Software III Codevision AVR Software ini merupakan sebuah cross-compiler C, Integrated Development Environtment (IDE), dan Automatic Program Generator yang didesain untuk mikrokontroler buatan Atmel seri AVR. Cross-compiler C mampu menerjemahkan hampir semua perintah dari bahasa ANSI C, sejauh yang diijinkan oleh arsitektur dari AVR, dengan tambahan beberapa fitur untuk mengambil kelebihan khusus dari arsitektur AVR dan kebutuhan pada sistem embedded. Fileobject COFF hasil kompilasi dapat digunakan untuk keperluan debugging pada tingkatan C, dengan pengamatan variabel, menggunakan debugger Atmel AVR Studio.

9 Gambar III.6 Jendela CodevisionAVR III AVRDude AVRDude adalah program untuk mengupload/download kode hexa ke mikrokontroler Atmel AVR ISP. Beragam device programmer dapat digunakan melalui avrdude, salah satunya usbasp. Sedangkan, Codevision AVR merupakan IDE untuk menulis kode, mendeploy dan mengelola software, menggunakan bahasa C dan sebagai perantaranya untuk mendownload kode yang sudah dibuat sebelumnya menggunakan USBasp Downloader. Berikut tampilan program download AVRDude: Gambar III.7 Jendela AVRDude III.4 Perancangan Sistem

10 Sub bab ini berisikan tentang rancangan sistem yang akan dibangun, dalam hal ini perancangan terhadap sensor dengan mikrokontroler Atmega8. III.4.1 Blok Diagram Sistem Pada tahap awal perancangan sistem yang dilakukan adalah perancangan diagram blok. Blok diagram merupakan penyederhanaan dari rangkaian yang menyatakan hubungan berurutan dari satu atau lebih rangkaian yang memiliki kesatuan kerja tersendiri. Diagram blok aplikasi yang dirancang adalah seperti terlihat pada gambar III.8 di bawah ini : LCD Sensor Mikrokontoler Atmega8 Buzzer Gambar III.8 Diagram Blok Keterangan gambar : 1. Sensor : Sebagai pendeteksi keberadaan asap kertas. 2. Mikrokontroler Atmega8 : Menerima inputan dari sensor asap. 3. LCD : Output berupa tulisan peringatan adanya asap dalam ruangan 4. Buzzer : Output berupa suara peringatan III.4.2 Diagram Konteks

11 Suatu diagram konteks selalu mengandung hanya satu proses saja. Proses ini mewakili proses dari seluruh sistem kerja alat. Diagram konteks selalu menggambarkan hubungan input dan output antara alat dengan dunia luarnya. Adapun diagram konteks dari alat pendeteksi asap kertas dapat dilihat pada Gambar III.9 di bawah ini. Sensor Pendeteksi Kirim data Data terdeteksi 0 Proses Hasil data Hasil Pengukuran Gambar III.9 Diagram Konteks Sistem Pendeteksi Asap Kertas Keterangan gambar Diagram Konteks Sistem Pendeteksi Asap Kertas. 1. Sensor Sensor melakukan deteksi terhadap asap yang ada dalam ruangan. 2. Mikrokontroler Atmega8 Mikrokontroler Atmega8 menerima data bit status dari sensor asap. 3. LCD, Buzzer Sebagai output dari Mikrokontoler Atmega8. Semua perangkat utama (mikrokontroller Atmega8) maupun perangkat pendukung (sensor MQ2, buzzer, lcd 16x2) memerlukan tenaga atau tegangan yang diperoleh dari rangkaian regulator. Sumber masukan dari kerja alat pendeteksi asap kertas ini adalah sensor MQ2. Keluaran dari sensor MQ2 akan menjadi masukan bagi ADC pada mikrokontroller atmega8.

12 Sebagaimana diketahui, ADC merupakan konversi data analog menjadi data digital yang ditempatkan pada pin C pada mikrokontroller atmega8. Setelah input MQ2 ini diproses pada pin C mikrokontroller atmega8 sesuai dengan script yang telah di download sebelumnya pada mikrokontroller menggunakan software AVRDude kemudian menghasilkan output berupa nilai dan output indikasi pendeteksi asap kertas yang terdapat pada prototipe ruangan dokumen sebuah bank. Output nilai akan ditampilkan pada LCD 16x2 sedangkan output indikator suara akan di indikasikan melalui buzzer. III.5. Flowchart Flowchart adalah penggambaran secara grafik dari langkah-langkah prosedur dari suatu program dan alat. Prinsip Kerja Alat Pendeteksi Asap Kertas yaitu diawali dengan rangkaian regulator yang akan memberi tegangan kesemua rangkaian deteksi asap kemudian mikrokontroller membaca data inputan dari sensor MQ2 dan menghasilkan keputusan atau perhitungan dari deteksi asap yang terukur pada sensor. Setelah data inputan dihasilkan yang berupada data analog, ADC mikrokontroler akan bekerja untuk merubah data analog tadi menjadi data digital. Kemudian setelah dihasilkan maka akan ditampilkan ke LCD. Selanjutnya alarm akan menyala sebagai tanda peringatan.

13 Start Gambar III.10 Flowchart Pendeteksi Asap Kertas Inisialisasi nkronisasi ta Sinkronisasi Data Tampilkan Data Asap Pada LCD Sinkronisasi Data

14 Tidak