Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kadar Gas Karbon Monoksida (CO) pada Kendaraan Bermotor Menggunakan Arduino Uno TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kadar Gas Karbon Monoksida (CO) pada Kendaraan Bermotor Menggunakan Arduino Uno TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Disusun oleh : M. Zainur Rofiq PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016

2

3

4

5 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang menjadi salah satu syarat untuk menyelesaikan program studi Teknik Informatika jenjang Strata-1 Universitas Muhammadiyah Malang (UMM). Sholawat serta salam semoga tetap tercurah kepada Nabi besar Muhammad saw, keluarga, sahabat dan para pengikutnya hingga akhir jaman. Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak lepas dari peran berbagai pihak yang telah banyak memberi bantuan, nasehat, bimbingan dan dukungan. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang tak terhingga khususnya kepada : 1. Bapak Drs. Fauzan, M.Pd., selaku Ketua Rektor Universitas Muhammadiyah Malang 2. Bapak Ir. Sudarman, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Yuda Munarko, S.Kom, M.S., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang. 4. Bapak Ilyas Nuryasin, S.Kom., M.Kom., selaku Dosen Pembimbing I tugas akhir. Terima kasih atas pengarahan yang telah di berikan sehingga dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan benar adanya. 5. Bapak Zamah Sari, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II tugas akhir. Terima kasih atas pengarahan yang telah di berikan sehingga dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan benar adanya. 6. Bapak Ali Sofyan Kholimi, S.Kom., M.Kom., selaku Dosen Wali. 7. Orang Tua dan Adik Penulis atas segala do a restu dan dukungannya baik material atau spiritual kepada penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini. 8. Teman-teman yang membantu dalam proses penulisan tugas akhir ini, yang tidak mungkin penulis sebutkan satu-persatu. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini banyak kekurangannya. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat menyempurnakan penulisan ini sehingga dapat bermanfaat untuk pengembangan ilmu. Malang, 11 Januari 2016 Penulis

6 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii LEMBAR PERNYATAAN... iv LEMBAR PERSEMBAHAN... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAKSI... vii ABSTRACT... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG RUMUSAN MASALAH TUJUAN BATASAN MASALAH METODOLOGI Studi Pustaka Perancangan Implementasi Analisa dan Pengujian Pembuatan Laporan SISTEMATIKA PENULISAN... 4 BAB I PENDAHULUAN... 4 BAB II LANDASAN TEORI... 4 BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM... 4 BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN... 4 BAB V PENUTUTUP... 5 BAB II LADASAN TEORI Gas Karbon Monoksida (CO) Mikrokontroller Arduino Uno Rev Fitur Arduino UNO Rev Karakteristik Arduino UNO Rev Konfigurasi Pin Arduino UNO Rev Sensor MQ Spesifikasi Sensor MQ Kondisi Standar Sensor Bekerja Kondisi Lingkungan Karakteristik Sensitivitas Struktur, Konfigurasi, dan Dasar Rangkaian Pengukuran Liquid Crystal Display (LCD) Analog to Digital Converter BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN Analisis Sistem Analisis Kebutuhan Perancangan Sistem... 21

7 3.2.1 Arsitektur dari Sistem Perancangan Perangkat Keras Skematik Sensor MQ Skematik LCD 16x Rancangan Perangkat keras Sensor MQ Rancangan Perangkat Keras LCD 16x Flowchart Desain Antarmuka Aplikasi BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Implementasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak Implementasi Alat Implementasi Perangkat Keras Implementasi Rangkain Sensor MQ Implementasi Rangkaian LCD 16x Implementasi Perangkat Keras Alat Pengukur Kadar Gas CO Implementasi Perangkat Lunak Implementasi Program Sensor MQ Proses Pembacaan Data sensor MQ Proses Pengiriman Data ke Aplikasi Proses Menghubungkan Aplikasi dengan Perangkat keras Proses Penampilan Data Serial pada Aplikasi Proses Mendapatkan Data ke Aplikasi Proses Penyimpanan Berbentuk TXT Implementasi Aplikasi Pengujian Terhadap Alat Pengujian Perangkat Keras Pengujian Alat Pendeteksi Kadar Gas Karbon Monoksida Pengujian Aplikasi Gas CO Monitoring Analisa Keseluruhan Hasil Pengujian Pembahasan Hasil Pengujian Permasalahan Penelitian Keunggulan dan Kelemahan Penelitian BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... 65

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Papan Arduino UNO / Arduino UNO Board [3] Gambar 2. 2 Pin Mapping ATmega328 [3] Gambar 2. 3 Konfigurasi Pin Arduino UNO Rev. 3 [3] Gambar 2. 4 Sensor MQ-7 [5] Gambar 2. 5 Struktur Sensor MQ-7 [5] Gambar 2. 6 Configurasi Dan Rangkaian Dasar Sensor MQ-7 [5] Gambar 2. 7 LCD 16x2 Karakter [6] Gambar 2. 8 Koneksi Pin Arduino dengan Tampilan LCD [6] Gambar 2. 9 Proses Konversi pada ADC [7] Gambar 3. 1 Diagram Blok Sistem Gambar 3. 2 Skematik Sensor MQ Gambar 3. 3 Skematik LCD 16x Gambar 3. 4 Rancangan Perangkat keras Sensor MQ Gambar 3. 5 Rancangan Perangkat keras LCD Gambar 3. 6 Flowchart Perancangan Perangkat Lunak Gambar 3. 7 Desain Antarmuka Aplikasi Gambar 3. 8 Calendar Gambar 3. 9 Panel Serial Port Gambar Data Sensor Gambar Hasil Pengukuran Gambar 4. 1 Skematik Sensor MQ Gambar 4. 2 Rancangan Perangkat Keras Sensor MQ Gambar 4. 3 Implementasi Perangkat Keras Pada Sensor MQ Gambar 4. 4 Skematik LCD 16x Gambar 4. 5 Rangacangan Perangkat Keras LCD 16x Gambar 4. 6 Implementasi Perangkat Keras LCD 16x Gambar 4. 7 Perangkat Keras Sensor MQ-7 dan LCD 16x2 di masukkan kedalam box Gambar 4. 8 Perangkat Keras Pengukur Gas CO Gambar 4. 9 Kode Program Sensor MQ Gambar Kode Program Pembacaan ADC Sensor MQ Gambar Kode Program Konversi ADC ke Volt Gambar Membaca tegangan ADC Gambar Kode Program Konversi ADC ke ppm Gambar Library Rx dan Tx Java Gambar Kode Program Serial Komunikasi RxTx Gambar Kode Program Button Connect Gambar Kode Program Button Disconnect Gambar Kode Program Button Check Port Gambar Kode Program Menampilkan Data Serial ke Aplikasi Gambar Kode Program Mendapatkan Data yang di inputkan oleh User Gambar Library JCalendar Gambar Kode Program Hasil Pengukuran Gambar Kode Program untuk menyimpak kedalam bentuk txt Gambar Hasil Implementasi Aplikasi Gambar Implementasi Panel Serial Port

9 Gambar Kode Program Check Port, List Port, Connect, Disconnect dan About Gambar Hasil Implementasi Panel Data Sensor Gambar Kode Program Panel Data Sensor Gambar Hasil Implementasi Calendar dan Panel Data Kendaraan Gambar Hasil Implementasi Calendar dan Panel Data Kendaraan Gambar Hasil Implementasi Panel Hasil Pengukuran Gambar Hasil Implementasi Panel Hasil Pengukuran Gambar Dokumentasi Pengujian Kendaraan 2T Gambar Dokumentasi Pengujian Kendaraan 4T Gambar Tampilan Aplikasi Desktop Gambar Check Port Yang Tersedia Gambar Connect Berhasil Gambar Tidak Berhasil Connect Gambar Port Serial digunakan oleh perangkat lain Gambar Pilih menu calendar Gambar Masukkan Data Kendaraan Gambar Tampilan Hasil Pengukuran Gambar Simpan Hasil Monitoring Gambar Hasil Penyimpanan Gambar Hasil Testing Aplikasi yang telah tersimpan kedalam format txt.. 61 Gambar Dokumentasi Pengujian Aplikasi Desktop... 62

10 DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Sumber dan Standar Kesehatan Emisi Gas Buang [2] Tabel 2. 2 Pengaruh Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU) [2] Tabel 2. 3 Karakteristik Arduino Uno [3] Tabel 2. 4 Kondisi Standar Sensor MQ-7 Bekerja [5] Tabel 2. 5 Kondisi Lingkungan Sensor MQ-7 [5] Tabel 2. 6 Karakeristik Sensitivitas Sensor MQ-7 [5] Tabel 2. 7 Konfigurasi Pin LCD dengan Arduino [6] Table 4. 1 Tabel hasil pengujian kedaraan jenis 2T Table 4. 2 Tabel hasil pengujian kedaraan jenis 4T Table 4. 3 Tabel hasil pengujian kondisi jika muncul peringatan untuk melakukan service atau tidak menggunakan bahan bakar Premium Table 4. 4 Tabel hasil pengujian kondisi jika muncul peringatan untuk melakukan service atau tidak menggunakan bahan bakar Pertalite Table 4. 5 Tabel hasil pengujian kondisi jika muncul peringatan untuk melakukan service atau tidak menggunakan bahan bakar Pertamax... 56

11 DAFTAR PUSTAKA [1] Departemen Kesehatan. Parameter Pencemar Udara dan Dampaknya terhadap Kesehatan, Diakses pada tanggal [2] Keputusan Kepala Badan Pengendalian Dampak Lingkungan. NOMOR: KEP- 107/KABAPEDAL/11/1997 tentang Indeks Standard Pencemaran Udara, (ISPU). 0Udara%29.htm. Diakses pada tanggal [3] Arduino. Arduino Uno Rev.3 Diakses pada tanggal [4] Amril, 2010, Pendeteksi Kadar Gas Buang (CO) Kendaraan Bermotor Roda Dua Menggunakan Sensor Gas Diakses pada tanggal [5] Hanwei, Data Sheet Gas Sensor MQ 7, Diakases pada tanggal [6] Hendri Saputra, dkk Rancang Bangun Alat Pendeteksi Ambang Batas dan Pembersih Gas Karbon Monoksida (CO) Didalam Ruangan dengan Sensor TGS 2442 Berbasis Mikrokontroler AT89S51. Jurnal Ilmiah Teknik Elektro Universitas Gunadarma Jakarta. Diterbitkan. Diakses pada tanggal [7] Assa idah, Yulinar Adnan Investigasi Terhadap Kemampuan 2 Tipe ADC. Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Sriwijaya. Sumatra Selatan, Indonesia.