PERANCANGAN ALAT PENGUKUR DAN PENDETEKSI DEBU BERBASIS ARDUINO UNO ILHAM SETIARDI 41409010033 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana Jakarta Jl. Meruya Selatan, Kebun Jeruk Jakarta Barat Telepon: 021-585722 (hunting), 5840816 ext. 2600 Fax: 021-585733 ABSTRAK Perkembangan teknologi saat sekarang ini memiliki peranan yang sangat penting dalam kemajuaan kehidupan manusia. Banyak peralatan dibuat yang fungsinya mempermudah suatu pekerjaan menjadi lebih efisien dan cepat. Kondisi udara yang dikonsumsi tidaklah selalu dalam keadaan baik dan sehat. Bahkan tidak bisa menjamin bahwa udara di dalam ruang lebih bersih daripada di luar ruang dan tidak mengandung polusi sedikitpun. Untuk mempermudah dalam memaintance maka saya ingin membuat alat pengukur dan pendeteksi debu berbasis arduino. Perancangan alat pengukur dan pendeteksi debu berbasis arduino ini dikontrol oleh Mikrokontroller ( Arduino ). Alat ini dirancang untuk mengukur dan mendeteksi debu diberbagai kondisi ruangan dan cuaca. Sensor diletakkan diruangan sehingga pendeteksian debu akan bekerja lebih baik. Pada saat terdeteksi adanya debu, alat ini secara otomatis akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler dan secara otomatis akan dihitung dan hasilnya akan ditampilkan langsung melalui LCD. Kata kunci: Teknologi, pengontrolan, Arduino, bahasa C. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Udara merupakan salah satu kebutuhan dalam kehidupan, udara yang dihirup belum tentu sebaik daripada apa yang diharapkan. Hal ini termasuk udara yang dihirup dalam ruangan maupun diluar ruangan, baik dengan pendingin ruang ataupun tanpa pendingin ruang, walaupun mengira bahwa udara di ruang itu lebih baik untuk dihirup.tetap tidak bisa menjamin bahwa udara di dalam ruang lebih bersih daripada di luar ruang dan tidak mengandung polusi sedikitpun, yang dalam hal ini termasuk ruang 1
yang menggunakan pendingin. Mutu udara adalah suatu komposisi udara mengenai banyaknya polusi dan secara rutin dibandingkan dengan batas maksimum yang dapat diterima dalam konsentrasi udara, atau bisa juga disebut dengan suatu kondisi udara yang dihirup setiap hari. Ada beberapa ketentuan tentang komposisi zat yang biasa dihirup seperti : gas nitrogen (N2) sebanyak 78 %, oksigen (O2) sebanyak 21 %, karbonmonoksida (CO2) sebanyak 0.04 %, lain-lainnya ± 2 %.Jika komposisi udara tidak sesuai dengan data yang telah diberikan dan melampaui batas maksimal yang diizinkan, maka udara tersebut telat tercemar oleh gas lain yang konsentrasinya lebih tinggi. Dalam hal ini biasanya dapat dibandingkan dengan bakuan mutu udara yang disebut dengan Index Mutu Udara. Dengan adanya permasalahanpermasalahan diatas, penulis membuat perancangan alat pengukur dan pendeteksi debu berbasis arduino yang bisa mendeteksi seberapa besar kadar debu di lingkungan kita. Debu akan dideteksi oleh sensor debu terlebih dahulu lalu sensor debu akan mengirim sinyal ke arduino uno berupa sinyal output dan selanjutnya arduino uno akan memberikan sinyal output berupa seberapa besar polusi debu itu. 1.2 Rumusan Masalah Penelitian Berdasarkan latar belakang di atas, maka ditentukan permasalahan sebagai berikut: 1. Bagaimana implementasi/penerapan Arduino dalam mendeteksi polusi debu? 2. Bagaimana cara kerja sensor debu membaca debu dan cara pemrograman pada Arduino Uno? 1.3 Batasan Masalah Untuk memperjelas permasalahan tugas akhir ini, maka perlu adanya ruang lingkup pengujian, diantaranya pemilihan tempat yang strategis tentunya menguji ditempat yang sekiranya polusi pada pagi hari, pada siang hari dan malam hari. Pada sistem ini pengendalinya menggunakan Arduino Uno sebagai pengendali utama dan keluaran berupa sinyal output berupa angka dan huruf pada Lcd. 1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang diinginkan penulis dari penyusunan Tugas Akhir ini antara lain: 1. Untuk menerapkan ilmu pengetahuan, baik secara teori maupun praktik yang didapatkan dari perkuliahan ke dalam bentuk perancangan dan pembuatan alat deteksi polusi debu. 2. Untuk membuat rancangan 2
perancangan alat pengukur dan pendeteksi debu pada berbagai keadaan cuaca yang berbasis Arduino Uno. 3. Mengetahui berapa besar dan baiknya kadar debu yang terdapat di sekeliling kita. 1.5 Metode Penelitian Metode yang digunakan penulisan Tugas Akhir ini adalah: 1. Metode Studi Literatur 2. Perancangan Alat dan Eksperimen BAB II LANDASAN TEORI Pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori dasar yang digunakan untuk pembuatan alat pengukur dan pendeteksi debu berbasis Arduino yang dapat dikontrol melalui menggunakan sensor debu. 2.1 Dasar Arduino Pembuatan Arduino dimulai pada tahun 2005, oleh sebuah perusahaan komputer Olivetti di Ivrea, Pendiri dari Arduino itu sendiri adalah Massimo Banzi dan David Cuartielles. Arduino adalah inovasi dibidang elektronika yang telah membuat perubahan besar dalam dunia mikrokontroler sehingga seorang yang awam amatiran bisa membuat proyekproyek elektronika atau robotika dengan relatif mudah dan cepat. menghasilkan milyaran Rupiah pada Adapun sistem alat yang dibuat dan dirancang sesuai blok diagram. Pembahasan dititik beratkan pada perancangan alat yang dibuat berdasarkan pemikiran dan mengacu pada sumber yang berhubungan dengan alat, khususnya pada bagian pemrosesan data menjadi nilai tegangan dan Dust Density yang tampil di layar LCD. 3.1 Blok Diagram Rangkaian Blok diagram dari sistem Alat Pengukur Intensitas Debu terdapat blok catu blok daya, rangkaian sensor debu, arduino uno dan layar LCD 3
3.2 Rancangan Blok Catu Daya Sistem ini menggunakan sumber catuan DC dengan tegangan 5V DC. Untuk memperoleh nilai tegangan yang di butuhkan maka tegangan dari PLN sebesar 220 V AC diturunkan oleh trafo step down ke tegangan 9 VAC. Setelah diturunkan besar tegangannya maka gelombang AC harus dirubah menjadi gelombang DC. Dioda bridge akan merubah bentuk sinyal sinusoida dengan nilai positif dan negatif menjadi sinyal sinusoida dengan nilai positif. Ripple / gelombang riak masih terdapat pada rangkaian, kapasitor digunakan untuk mengurangi ripple dari keluaran dioda bridge sebesar 9V DC. Tegangan stabil 5V DC diperoleh dari keluaran regulator IC LM7805. Berikut gambar dari rangkaian catu tegangan : BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Pengujian Sistem Pengujian yang akan dilakukan untuk mengetahui apakah sistem sudah berjalan sesuai dengan perencanaan yang telah dibuat. Pengujian dilakukan pada beberapa bagian secara terpisah, kemudian dilakukan dalam sistem yang telah terintegrasi. Setelah melakukan perencanaan dan perancangan, selanjutnya perlu dilakukan pengujian dan pengukuran terhadap peralatan. Dalam pengujian dan analisa sistem, terlebih dahulu harus menjalankan rangkaian secara benar dalam pemasangan dan integrasi hardware maupun software. Tujuan pengujian berguna untuk menghindari kesalahan-kesalahan yang terjadi, langkah ini untuk mengetahui kondisi peralatan yang direncanakan sudah dapat berjalan dengan baik dan sesuai dengan yang dikehendaki atau tidak. Pengujian meliputi : 1. Pengujian rangkaian power supply. 2. Pengujian rangkaian jumper. 3. Pengujian layar LCD. 4. Pengujian Sensor Debu Sharp GP2Y1010AU0F. 5. Pengujian sistem keseluruhan. 4
4.2 Pengujian Power Supply Pengujian pada power supply dilakukan pada rangkaian penyearah gelombang dan regulator LM7805, pengujian di titik beratkan pada pengujian tegangan output pada rangkaian untuk memastikan tegangan output tidak mengalami over voltage atau down voltage. Sehingga dapat menghindari resiko kerusakan pada rangkaian, LCD dan sensor. Tabel 4.1 Pengujian Rangkaian Regulator LM7805 Pengujian power supply dilakukan karena sangat penting bisa mempengaruhi system kerja sebuah rangkaian, oleh karena itu pengujian harus sesempurna mungkin untuk menghindari rangkaian mengalami over voltage dan down voltage. 4.3 Pengujian Sensor Debu Sharp GP2Y1010AU0F Pengujian sensor debu sharp GPY1010AU0F yakni mengamati keluaran yang dihasilkan sensor tersebut. Perlu mengaktifkan LED internal dan menunggu 280 mikrodetik sebelum mengukur sinyal output dan durasi pulsa eksitasi seluruh harus 320 mikrodetik. BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil pengujian adalah sebagai berikut : 1. Pada setiap pengujian di berbagai tempat hasil nilai Dust Density akan berubah sesuai dengan kadar debu. 5.2 Saran 2. Alat ini bisa digunakan sebagai alat ukur kadar debu yang baik dan yang tidak baik bagi lingkungan. 3. Alat Pengukur Debu berbasis Arduino ini dapat berjalan baik pada keadaan manapun untuk mengukur nilai A/D, Voltage dan Dust Density. Alat pengukur debu ini merupakan alat prototype, masih dapat dikembangkan dan di kemas dengan lebih baik. Dapat ditambahkan tombol tombol untuk human interface. Dibuat menu pada LCD sehingga dapat di save data data di suatu ruangan. DAFTAR PUSTAKA Catur Edy Widodo. Pembuatan Alat Pendeteksi Kebakaran Dengan Detektor Asa 5
, Proyek akhir Strata- 1, Universitas diponegoro, 2003. Afgianto, 2004. Belajar Mikrocontroller AT89S51/52/55 Teori dan Aplikasi Ilona Usuma dan Hasmi Ardhi. Sistem Pendeteksi Suhu Dan Asap Pada Ruangan Tertutup Memanfaatkan SensorLM35 dan Sensor AF30,Berkala Fisika ISSN : 1410 9662 Vol 13., No.2, hal B1-B6. Universitas Gadjah Mada, Edisi khusus April 2010. Malvino,Albert Paul,2003, Prinsipprinsip Elektronika,Jilid 1&2,Edisi Pertama,Penerbit :Salemba Teknika,Jakarta. Perancangan Alat Pendeteksi Asap Rokok Dengan Menggunakan Sensor Asaphttp://repository.usu.ac.id/handle/ 123456789/27182 6