PENGEMBANGAN ALAT PEMANTAU MUTU UDARA DENGAN MIKROKONTROLER AT89C51

dokumen-dokumen yang mirip
DT-51 Application Note

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. sampai 10 atom karbon yang diperoleh dari minyak bumi. Sebagian diperoleh

BAB I PENDAHULUAN. mempengaruhi kesehatan manusia. Hal ini disebakan karena gas CO dapat mengikat

BAB III METODE PENELITIAN

berbagai cara. Pencemaran udara terutama datang dari kendaraan bermotor, industri,

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN. terjadi di kota-kota besar dan juga daerah padat industri yang menghasilkan

BAB I PENDAHULUAN. Udara mempunyai arti yang sangat penting di dalam kehidupan manusia dan

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada bulan Oktober 2013 sampai dengan Maret 2014,

Rancang Bangun Alat Pengkondisi Udara Pada Ruangan Menggunakan Sensor CO dan Temperatur

BAB I PENDAHULUAN. Polusi udara adalah salah satu masalah yang sangat meresahkan

Oleh: Dosen Pembimbingh: Gaguk Resbiantoro. Dr. Melania Suweni muntini

RANCANG BANGUN SISTEM DETEKTOR ASAP ROKOK BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51 DENGAN SENSOR GAS TGS Skripsi

SISTEM MONITORING PENCEMARAN POLUTAN KENDARAAN VIA GADGET BERBASIS ARDUINO

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi atau komponen lain ke udara. Menurut PP

BAB 1 PENDAHULUAN. untuk dapat menyelesaikan permasalahan pencemaran udara yang terjadi.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHSAN. blok rangkaian penyusun sistem, antara laian pengujian Power supply,

1.1. Latar Belakang BAB I PENDAHULUAN

III. METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Dasar dan

I. PENDAHULUAN. dilepaskan bebas ke atmosfir akan bercampur dengan udara segar. Dalam gas

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGENDALI ASAP ROKOK BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S8252

BAB I PENDAHULUAN. utama pencemaran udara di daerah perkotaan. Kendaraan bermotor merupakan

ROBOT PENGURAI ASAP DALAM RUANGAN MENGGUNAKAN T-BOX DENGAN METODE BEHAVIOUR BASED CONTROL

APLIKASI SISTEM PENDETEKSI KADAR GAS BUANG KENDARAAN BERMOTOR

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB I PENDAHULUAN. sungai maupun pencemaran udara (Sunu, 2001). dan dapat menjadi media penyebaran penyakit (Agusnar, 2007).

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. orang berhak hidup sejahtera lahir dan batin, bertempat tinggal dan mendapatkan

RANCANG BANGUN ALAT UJI EMISI KENDARAAN BERMOTOR DENGAN TAMPILAN LCD BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega16

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

Klasifikasi Odor pada Ruang Terbuka dengan Menggunakan Short Time Fourier Transform dan Neural Learning Vector Quantization

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENDETEKSI DAN PENETRALISIR POLUSI ASAP DENGAN KONTROL MELALUI APLIKASI ANDROID (RANCANG BANGUN PERANGKAT KERAS)

PERANCANGAN DETEKTOR ASAP SEDERHANA UNTUK MENJAGA KESEHATAN SISTEM PERNAPASAN MASYARAKAT

BAB I PENDAHULUAN. penyakit saluran pernapasan atau pneumokoniosis yang merupakan penyakit

RANCANG BANGUN SISTEM PENGENDALI KADAR ASAP PADA SMOKING AREA BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SKRIPSI

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Pencemaran udara dewasa ini semakin memprihatinkan. Hal ini terlihat

PERANCANGAN ALAT PENGUKUR DAN PENDETEKSI DEBU BERBASIS ARDUINO UNO ILHAM SETIARDI

Rancang Bangun Sensor Node pada Wireless Sensor Network Menggunakan Deret Sensor Gas dan Jaringan Syaraf Tiruan untuk Mendeteksi Kebakaran Hutan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. Pembangunan kota lebih banyak mencerminkan adanya perkembangan

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

PEMBUATAN PROGRAM PENAMPIL NILAI TERUKUR PENCEMARAN UDARA DENGAN PEMROGRAMAN BORLAND DELPHI 7.0. Tugas Akhir

III. METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Dasar

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM. kadar karbon monoksida yang di deteksi oleh sensor MQ-7 kemudian arduino

RANCANG BANGUN SISTEM PENGUKURAN POLUTAN GAS H 2 S PADA LOKASI MANIFESTASI GEOTHERMAL GEDUNG SONGO MENGGUNAKAN SENSOR TGS 2602 TUGAS AKHIR

Pemodelan dan Pengujian Sensor TGS2600 Untuk Aplikasi Sistem Monitoring Kandungan Gas Karbon Monoksida (CO) di Udara

B A P E D A L Badan Pengendalian Dampak Lingkungan

BAB II LANDASAN TEORI

PERANCANGAN ALAT PENGUKUR KONSENTRASI ASAP ROKOK PADA RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER

Oleh : Abi Nawang Gustica Pembimbing : 1. Dr. Muhammad Rivai, ST., MT. 2. Ir. Tasripan, MT.

RANCANG BANGUN PROTOTYPE PENDETEKSI KADAR CO SEBAGAI INFORMASI KUALITAS UDARA BERBASIS MIKROKONTROLER

PENGARUH ASAP TERHADAP SISTEM KOMUNIKASI PADA FREKUENSI 900 MHZ

BAB 1 : PENDAHULUAN. Akan tetapi udara yang benar-benar bersih saat ini sudah sulit diperoleh, khususnya

TJ TUGAS AKHIR I - 3 SKS

BAB I PENDAHULUAN. vegetasi dan material karena ulah manusia (man made). Sedangkan menurut

BAHAN BAKAR KIMIA. Ramadoni Syahputra

RANCANG BANGUN ALAT UKUR POLLUTANT STANDARD INDEX YANG TERINTEGRASI DENGAN PENGUKURAN FAKTOR-FAKTOR CUACA SECARA REAL TIME

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

PENGUKURAN KADAR CO 2 DI UDARA BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN TAMPILAN LCD

Pemetaan Tingkat Polusi Udara di Kota Surabaya Berbasis Android

BAB IV DATA DAN ANALISA

Rancang Bangun Alat Ukur Uji Emisi Gas Karbon Monoksida (CO) Berbasis Mikrokontroler

RANCANG BANGUN SISTEM PENGAMAN KEBAKARAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

BAB I PENDAHULUAN. hidup terutama manusia. Di dalam udara terdapat gas oksigen (O 2 ) untuk

BAB I PENDAHULUAN. Kualitas udara berarti keadaan udara di sekitar kita yang mengacu pada

PEMBUATAN ALAT PENDETEKSI KADAR POLUSI UDARA (CO) BERBASIS MIKROKONTROLER AT89C51 LAPORAN PROYEK AKHIR. Oleh : Wurianto Adi NIM

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang (Ellyas, 2010).

BAB I PENDAHULUAN. disamping memberikan dampak positif yang dapat. dirasakan dalam melakukan aktifitas sehari hari, juga dapat memberikan beberapa

DT-51 Application Note

/.skisi-kisi INSTRUMEN SOAL PRETEST POSTTEST Lingkunganku Tercemar Bahan Kimia Dalam Rumah Tangga. Indikator Soal Soal No soal

DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL... i. LEMBAR PENGESAHAN... ii. KATA PENGANTAR... iii. ABSTRAK... vi. ABSTRACT... vii. DAFTAR ISI... viii. DAFTAR TABEL...

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Gas Nitrogen oksida sebagai Zat Pencemar

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2014 sampai November

BAB I PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN. Jalur hijau di sepanjang jalan selain memberikan aspek estetik juga dapat

SUMMARY. ANALISIS KADAR NITROGEN DIOKSIDA (NO₂) dan KARBONMONOKSIDA (CO) DI UDARA AMBIEN KOTA GORONTALO

RANCANG BANGUN ALAT UKUR EMISI GAS BUANG, STUDI KASUS: PENGUKURAN GAS KARBON MONOKSIDA (CO)

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

SMP kelas 9 - FISIKA BAB 4. SISTEM TATA SURYALatihan Soal 4.10

RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KADAR EMISI GAS BUANG KENDARAAN BERMOTOR DENGAN KOMUNIKASI DATA MENGGUNAKAN MODEM GSM

Pengembangan dan Evaluasi Sistem Peringatan Dini untuk Kebocoran LPG Rumah Tangga

Alat Uji Emisi Gas Buang Kendaraan Bemotor Terintegrasi Komputer

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang Masalah. yang semakin menurun untuk mendukung kehidupan mahluk hidup. Menurut

BAB I PENDAHULUAN. Bab I Pendahuluan

BAB IV METODE PENELITIAN. Penelitian ini menggunakan rangkaian terdiri dari blok mikrokontroler, blok

Autonomous Surface Vehicle sebagai Alat Pemantau Lingkungan Menggunakan Metode Navigasi Waypoint

RANCANG BANGUN PENDETEKSI DAN MONITORING KADAR POLUTAN KARBON MONOKSIDA (CO) DALAM RUANGAN (INDOOR)

JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN ISSN : VOL. 5 NO. 2 SEPTEMBER 2011

kesehatan. Udara sebagai komponen lingkungan yang penting dalam kehidupan perlu

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang. Perubahan lingkungan udara pada umumnya disebabkan oleh pencemaran,

BAB I PENDAHULUAN. hidup manusia terutama masalah lingkungan, Pencemaran udara yang paling

BAB I PENDAHULUAN. Perkembangan teknologi negara-negara di dunia semakin meningkat. Hal

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. pada bertambahnya jumlah pencemar di udara (Badan Pusat Statistik, 2013).

4. Dampaknya dan cara penanggulangan

ALAT PENDETEKSI OTOMATIS KEBOCORAN GAS LPG BERBASISKAN ATMEGA 8535

Transkripsi:

PENGEMBANGAN ALAT PEMANTAU MUTU UDARA DENGAN MIKROKONTROLER AT89C51 Farid Thalib 1 Ferdi Hardian 2 1, 2 Laboratorium Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Universitas Gunadarma, Jalan Margonda Raya 100, Depok 16424 1 surat-el: farid@staff.gunadarma.ac.id 2 surat-el: ferdi_hopusz@yahoo.com ABSTRAK Alat Pemantau Mutu Udara adalah suatu alat pengukur mutu udara di ruang tertutup tanpa pendingin. Pengamatan dilakukan pada senyawa gas polutan, seperti karbonmonoksida, hidrokarbon, nitrooksida, dan lain-lain. Sistem alat ini merupakan pengembangan alat pemantauan mutu udara yang sudah ada dengan tujuan untuk memberikan informasi yang lebih jelas tentang kondisi udara yang berhubungan dengan perubahan tegangan yang diperoleh dari keluaran sensor. Kondisi udara yang diukur adalah gambaran perubahan tegangan pada keluaran sensor. Program aplikasi yang mengaktifkan mikrokontroler AT89C51 mengukur keadaan udara. Alat ini menggunakan sensor gas yang berfungsi untuk mengukur senyawa gas polutan yang ada di udara. Rancangan sistem pemantau mutu udara terdiri atas dua bagian utama, yaitu bagian mikroprosesor FIC02667 dengan tampilan LED dan bagian mikrokontroler 89C51 dengan A/D-C serta tampilan LCD. Tiap bagian menerima masukan dari sensor dan bekerja secara otonomi. Data dari sensor diambil oleh dua bagian sistem peralatan dan diloah secara terpisah. Mikroprosesor FIC02667 mengolah data yang bersal dari sensor secara otonomi dan menampilkan hasil olahannya pada LED yang menunjukkan tingkat polusi secara kualitatif, yaitu polusi rendah, sedang, atau tinggi. Sedangkan mikrokontroler 80C51 mengambil data dari sensor melalui perangkat Analog to Digital Converter (A/D-C). Hasil ubahan A/D-C diolah mikrokontroler untuk ditampilkan pada LCD dalam bentuk besaran kuantitatif. Pada sistem ini dilakukan dua jenis pengujian, yaitu (a) pengujian tingkat polusi dengan menggunakan tiga ruang yang berbeda yang bertujuan menguji dan mengukur kemampuan pantau alat terhadap gas polutan, (b) pengujian untuk mengukur tingkat kepekaan sensor. Pengujian tingkat polusi dilakukan pada udara bersih dan udara kotor. Udara kotor terdiri atas 3 tingkat polusi, yaitu: rendah, sedang, dan tinggi. Tingkat polusi rendah mempunyai nilai tegangan antara 0.30 dan 0.49 volt, tingkat polusi sedang nilai tegangannya antara 0.50 dan 0.60 volt, dan tingkat polusi tinggi mempunyai nilai tegangannya antara 0.61 dan 5 volt. Selain tingkat polusinya, pada pengujian ini juga dapat Pengembangan Alat Pemantau 345

dilihat perubahan tegangan sensor yang bersesuaian dengan tingkat polusinya. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ada kesesuaian yang sebanding antara kondisi udara dengan perubahan tegangan sensor yang menunjukkan kinerja sistem yang baik dan efektif. Pengujian kedua dilakukan untuk mengukur kepekaan sensor yang dikaitkan dengan waktu pemantauan. Kata Kunci : Sensor TGS2600, FIC02667, Mikrokontroler AT89C51, Gas Polutan 1. PENDAHULUAN Udara merupakan salah satu kebutuhan kita dalam kehidupan. Udara yang kita hirup belum tentu sebaik daripada apa yang diharapkan. Hal ini termasuk udara yang dihirup dalam ruang, baik dengan pendingin ruang ataupun tanpa pendingin ruang, walaupun kita mengira bahwa udara di ruang itu lebih baik untuk dihirup. Kita 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 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 kita hirup setiap hari. Kondisi udara yang kita hirup tidaklah selalu dalam keadaan baik dan sehat. Ada beberapa ketentuan tentang komposisi zat yang biasa kita hirup seperti : gas nitrogen (N 2 ) sebanyak 78 %, oksigen (O 2 ) sebanyak 21 %, karbonmonoksida (CO 2 ) sebanyak 0.04 %, lain-lainnya ± 2 % [1]. Jika komposisi udara tidak sesuai dengan data yang telah diberikan dan melampaui batas maksimal yang diizinkan, maka udara tersebut telah tercemar oleh gas lain yang konsentrasinya lebih tinggi. Dalam hal ini biasanya dapat dibandingkan dengan bakuan mutu udara yang disebut dengan Index Mutu Udara. Sekarang ini sudah ada sistem yang memantau kondisi udara, tetapi kebanyakan sistem ini dipergunakan di luar ruang. Selain itu, sistem yang ada mempunyai ukuran yang besar jika digunakan di dalam ruang dan menggunakan sensor gas yang lebih 346 Pengembangan Alat Pemantau

khusus sehingga membutuhkan biaya yang lebih besar. R S VC -V = V RL RL R, (1) L 2. TINJAUAN PUSTAKA Sensor Sensor adalah suatu piranti yang mengubah suatu besaran (Isyarat/energi) fisik menjadi besaran fisik lain, yang dalam hal ini pengubahn ke bentuk besaran elektrik. Pada sistem ini digunakan sensor gas yaitu sensor gas merek Figaro TGS2600. Sensor ini mendeteksi senyawa kimia gas polutan, seperti CO 2, H 2, CO, dan lain-lain. Sensor tersebut dibuat dari plat baja nikel, kepala penutupnya terbuat dari plat baja NiCu [2]. Rangkaian dasar sensor gas disajikan pada gambar 1. Tegangan (Vc) digunakan memberi energi elemen sensor yang mempunyai hambatan (Rs) antara dua elektroda sensor dan terhubung secara serial dengan resistor (R L ). Sinyal sensor diukur secara tidak langsung melalui perubahan tegangan yang melewati hambatan R L. Nilai Rs diperoleh dari persamaan berikut [2] : dengan : R L = hambatan antara kedua elektroda pada sensor (Ohm); V C = tegangan rangkaian (Volt); V RL = tegangan keluaran (Volt); dan R S = hambatan variabel sensor (Ohm). Gambar 1. Rangkaian Dasar Sensor gas Figaro TGS2600 [2] Figaro TGS2600 adalah sensor atau transducer utama yang digunakan dalam rangkaian ini, yang merupakan sebuah sensor gas. Sensor ini mempunyai nilai hambatan Rs yang akan berubah bila terkena gas dan juga mempunyai sebuah pemanas (heater) yang digunakan untuk membersihkan ruangan sensor dari kontaminasi udara luar. Tegangan pada hambatan R L diambil sebagai masukan untuk mikroprosesor. Nilai hambatan R L dipilih agar konsumsi daya (Ps) pada Pengembangan Alat Pemantau 347

sensor bernilai di bawah batas 15 miliwatt. Nilai Ps dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut [3] : P [ V -V ] 2 C RL S =, (2) RS Sensor memerlukan tegangan-dc yang tetap (±5Volt). Bahan detektor gas pada sensor adalah metal oksida, khususnya senyawa SnO 2. Ketika kristal metal oksida (SnO 2 ) dihangatkan pada suhu tertentu, oksigen akan diserap pada permukaan kristal dan oksigen akan bermuatan negatif, proses penyerapan oksigen oleh sensor dapat dilihat pada persamaan berikut [3] : ½ O 2 + (SnO 2-x ) * O - ad(sno 2-x ) (3) Persamaan tersebut menggambarkan permukaan kristal yang mendonorkan elektron pada oksigen yang terdapat pada lapisan luar, sehingga oksigen akan bermuatan negatif dan muatan positif akan terbentuk pada permukaan luar kristal. Tegangan permukaan yang terbentuk akan menghambat laju aliran elektron, seperti tampak pada gambar 2. Gambar 2. Penyerapan Gas Oksigen (O 2 ) oleh sensor [3] Dalam sensor, arus listrik mengalir melewati daerah sambungan (gain boundary) kristal SnO 2. Pada daerah sambungan, penyerapan oksigen mencegah muatan untuk begerak bebas. Jika konsentrasi gas oksigen menurun, proses oksidasi akan terjadi, rapat muatan pada muatan negatif oksigen akan berkurang, dan mengakibatkan menurunnya ketinggian tegangan penghalang pada daerah sambungan, jika terdapat gas CO yang terdeteksi, maka persamaan kimianya dapat digambarkan seperti pada persamaan berikut [3]. CO + O - ad(sno 2 ) CO 2 + (SnO 2-X ) (4) Dengan menurunnya potensial (tegangan penghalang) maka hambatan sensor juga akan menurun. Hubungan antara hambatan sensor dengan 348 Pengembangan Alat Pemantau

konsentrasi gas yang terdeteksi pada proses deoksidasi ditujukan pada persamaan berikut [3] R = A[C] -α, (5) dengan : R = hambatan sensor TGS2600; A, α = tetapan (konstanta); dan [C] = konsentrasi gas yang terdeteksi. Jika sensor mendeteksi gas selain O 2, maka hambatan sensor menurun dan menyebabkan tegangan sensor juga menurun, karena Tabel 1. Keterangan Index Mutu Udara [1] hambatan berbanding lurus dengan tegangan yang ada pada sensor. Indeks Mutu Udara Index mutu udara adalah suatu pembakuan mutu udara yang kita hirup yang telah disepakati secara bersama dan mempunyai suatu nilai yang akan dibandingkan dengan keadaan udara sekitarnya. Indeks Kategori Warna Keterangan 1-50 baik hijau Tingkat mutu udara yang tidak memberikan efek bagi kesehatan manusia atau hewan dan tidak berpengaruh pada tumbuhan, bangunan atau nilai estetika. 51-100 sedang biru Tingkat mutu udara yang tidak berpengaruh pada kesehatan manusia ataupun hewan tetapi berpengaruh pada tumbuhan yang sensitive dan nilai estetika. 101-199 tidak sehat kuning Tingkat mutu udara yang bersifat merugikan pada manusia ataupun kelompok hewan yang peka atau bisa menimbulkan kerusakan pada tumbuhan ataupun nilai estetika. 201-299 Sangat Tidak Sehat merah 300-500 Berbahaya hitam Tingkat mutu udara berbahaya yang secara umum dapat merugikan kesehatan yang serius pada populasi. Bakuan dari beberapa gas yang terdapat di udara disajikan padaa tabel 2. Pengembangan Alat Pemantau 349

Tabel 2. Beberapa gas di udara dengan pembakuan diudara [1] Polutan Bakuan Cara penghitungan Ozone 0.10 ppm Nitrogen penilaian maksimum 1 jam 0.12 ppm Dioxide sebelum akhir 24 jam Sulfur Dioxide 0.20 ppm Carbon penilaian maksimum 8 jam 9 ppm Monoxide sebelum akhir 24 jam Particles Nilai rata-rata 1 jam setelah 50 ug/m3 (PM10) 24 jam Rokok dan Jenis Polutan Asap rokok mengeluarkan beberapa gas yang berbahaya bagi tubuh manusia bila dihirup yaitu : karbon monoksida, karbon dioksida, hidrogen sianida, amoniak, oksida dari nitrogen, dan senyawa hidrokarbon. Sebatang rokok mengandung komponen zat sebagai berikut [4]: Nikotin. Nikotin adalah racun. Menelan dua atau tiga tetes nikotin murni dapat membunuh seseorang. Nikotin berfungsi sebagai stimulan, yang mempercepat kegiatan dalam otak. Nikotin dianggap lebih aditif daripada heroin, dan semakin muda seseorang mulai merokok, semakin kecil kemungkinannya dia dapat berhenti merokok. Ter. Ter adalah penyebab utama kanker bagi perokok. Ter juga mengakibatkan penyakit-penyakit tenggorokan dan pernafasan. Karbon monoksida adalah gas yang beracun. Gas ini ditemukan pada asap buangan kendaraan bermotor dan asap api. Merokok menyebabkan kadar karbon monoksida di dalam paru-paru lebih tinggi dibandingkan dengan menghirup udara tercemar. Bahan-bahan kimia lain. Lebih daripada 4000 zat-zat lain dapat ditemukan di dalam asap rokok. Sebagian beracun dan 43 diantaranya diketahui dapat menyebabkan penyakit kanker. Beberapa bahan-bahan tersebut antara lain: aseton, amoniak, dan hidrogen sianida. 350 Pengembangan Alat Pemantau

Gambar 3. Rokok [4] Polutan merupakan suatu zat yang berkembang secara kimiawi dan menghasilkan suatu gas atau zat lain yang dapat merusak organ dalam tubuh manusia jika manusia menghirup polutan tersebut. Hampir semua jenis polutan sangat berbahaya bagi manusia, antara lain : Sulfurdioksida, Karbonmonoksida, Ozone, Benzene, Nitro Dioksida, Hidrokarbon, dan lain-lain. 3. RANCANGAN DASAR RANGKAIAN ALAT PEMANTAU MUTU UDARA Rangkaian pemantau mutu udara ini terdiri atas dua bagian, yaitu rangkaian pemantau mutu udara dan rangkaian pengembangan pengukuran. Rangkaian pemantau mutu udara menampilkan hasil penukuran dalam bentuk indikator mutu udara pada LED, yaitu tingkat polusi (udara bersih, polusi rendah, atau polusi tinggi). Rangkaian ini merupakan rangkaian utama sistem pemantau mutu udara yang dibangun berdasarkan mikroproseseor FIC02667. Untuk selengkapnya, FIC02667 dan rangkaian pemanau mutu udara bisa dilihat dalam [4]. Rangkaian pengembangan pengukuran merupakan rangkaian yang ditambahkan ke peralatan aslinya yang bertujuan menampilkan hasil pengukuran secara kuantitatif pada LCD. Rangkaian tambahan ini dibangun berbasiskan mikroprosesor AT89C51. Mikrokontroler AT89C51 mengolah data dari rangkaian A/D-C dan menyajikannya dalam bentuk tegangan dengan satuan volt, lalu ditampilkan pada LCD. Sedangkan tampilan pada LED adalah hasil olahan langsung oleh prosesor FIC02667. Indikator LED berbentuk tingkat polusi udara, yaitu informasi udara bersih, polusi rendah, atau polusi tinggi. Hubungan antara tegangan yang ditampilkan pada LCD dan tiangkat polusi yang ditampilkan pada LCD menggambarkan hubungan antar dua besaran yang akan dibahas dalam percobaan alat ini. Pengembangan Alat Pemantau 351

Pilihan Mode Sensor Gas (TGS2600) Mikroprosesor FIC02667 Tampilan (LED) Rangkaian Sensor Mutu Udara A/D-C (DT-51 I 2 C) ADDA) Mikrokontroler AT89C51 Rangkaian Pengukur Tampilan (LCD) Gambar 4. Diagram balok sistem pemantau mutu udara Rangkaian ini diawali dengan proses adaptasi sensor terhadap udara luar, inisialisasi pada FIC02667 dan mikrokontroler AT89C51. Setelah sensor beradaptasi dengan sistem udara dan mikroprosesor FIC02667 serta mikrokontroler AT89C51 telah selesai melakukan inisialisasi, maka rangkaian dapat beroperasi secara normal. Jika sensor mengalami penurunan konsentrasi gas oksigen atau terdapat gas polutan maka resistansi dari sensor akan menurun, sehingga proses oksidasi akan terjadi. Dengan demikian rapat permukaan dari muatan negatif oksigen akan berkurang, yang mengakibatkan menurunnya potensial penghalang dari daerah sambungan pada sensor. Sebagai contoh, jika ada gas CO yang terdeteksi maka persamaan kimianya dapat digambarkan seperti pada persamaan berikut [3] : CO + O - ad(sno 2 ) CO 2 + (SnO 2-X ) (7) Dengan berturunnya potensial penghalang maka hambatan sensor juga akan menurun. Hubungan antara hambatan sensor dengan konsentrasi gas yang terdeteksi pada proses deoksidasi dapat ditujukan pada persamaan beriikut [3] : R = A[C] -α (8) dengan : R = hambatan sensor TGS2600; 352 Pengembangan Alat Pemantau

A, α = tetapan (konstanta); [C] = konsentrasi gas yang terdeteksi. Jika sensor mendeteksi gas selain dari O 2, maka hambatan sensor menurun yang menyebabkan tegangan pada sensor juga menurun karena hambatan berbanding lurus dengan tegangan yang ada pada sensor. Sensor akan memberikan data berupa perubahan tegangan ke A/D-C yang akan diubah menjadi data digital dan ke mikroprosesor FICO 2667 (mikroprosesor ini sudah dilengkapi A/D-C). Keluaran mikroprosesor FICO ditampilkan pada LED yang menunjukan kondisi udara saat itu, sedanglkan keluaran A/D-C diolah oleh mikrokontroler untuk ditampilkan pada LCD, yaitu kondisi udara pada saat itu dan perubahan tegangan pada sensor. Keluaran rangkaian sensor yang berbentuk tegangan analog akan diubah ke bentuk digital oleh A/D-C (DT51 I 2 C ADDA) dan selanjutnya diambil oleh mikrokontroler mikrokontroler AT89C51 yang terdapat pada DT51 Min untuk selanjutnya diolah dan ditampilkan pada modul LCD. Tampilan pada LCD menunjukkan keadaan udara saat tertentu dan perubahan tegangan pada keluaran sensor. 4. PERCOBAAN Percobaan alat terdiri atas dua bagian, yaitu (a) percobaan untuk menguji fungsi alat ukur dan (b) percobaan untuk menguji kepekaan sensor. Dalam percobaan pada butir (a) digunakan tiga ruang yang mempunyai volume yang berbeda. A. Pengujian Fungsi Alat Ukur Dalam percobaan pertama digunakan tiga ukuran ruang yang berbeda, yaitu ruang pertama dengan ukuran ( 1 x 1 x 2,5 )m 3, ruang kedua dengan ukuran ( 2,5 x 2 x 2,5 )m 3, dan ruang ketiga dengan ukuran ( 4 x 4 x 2,5 )m 3. Pengujian dilakukan dalam ruang tertutup dengan cara mendeteksi keberadaan gas polutan dalam ruang yang hasilnya ditampilkan pada LED dan LCD. Dalam pengujian ini digunakan tiga ruang yang berbeda ukuran volumenya. Ada 3 batang rokok Pengembangan Alat Pemantau 353

yang dinyalakan secara bergantian dengan waktu nyala per rokok 8 menit, sehingga lama waktu-nyala rokok 24 menit tanpa adanya ventilasi udara. Sebelum percobaan, peralatan dihidupkan terlebih dahulu sekitar 3 hingga 5 menit. Hal ini dilakukan untuk membuat sistem sensor bekerja dengan kepekaan normal. Pada awal operasi, sensor akan bekerja dari keadaan kepekaan tinggi ke keadaan kepekaan normal. Dalam keadaan kepekaan tinggi sensor lebih peka terhadap keadaan udara disekitarnya. Selanjutnya, rokok dinyalakan dan diletakan pada jarak 30 cm dari sensor. Peralatan diletakan lebih tinggi daripada rokok (sumber polusi). Hasil pengamatannya dapat dilihat dalam beberapa tabel berikut. jendela Lantai ruang Lemari kecil Alat yg diuji 4 Sumber polusi (rokok) meja pintu Gambar 5. Ruang sistem pengujian a. Hasil percobaan pada ruang I ( ukuran ruang : 1x1x2,5m 3 ) Udara Bersih Tabel 3. Hasil pengujian alat dalam ruang I untuk udara bersih Waktu Tegangan keluaran sensor (Volt) (Mikrokontroler 89C51) Indikator LED ( dengan FIC02667) 4 0,13 udara bersih 8 0,14 udara bersih 12 0,13 udara bersih 16 0,12 udara bersih 20 0,13 udara bersih 354 Pengembangan Alat Pemantau

Udara Tercemar Tabel 4. Hasil pengujian alat dalam ruang I untuk dara tercemar Waktu Tegangan keluaran sensor (Volt) Keterangan 4 0,33 polusi rendah 8 0,39 polusi rendah 12 0,45 polusi rendah 16 0,58 polusi sedang 20 0,66 polusi tinggi 24 0,78 polusi tinggi b. Hasil percobaan pada ruang II ( ukuran ruang :2,5x2x2,5m 3 ) Udara Bersih Tabel 5. Hasil pengujian alat dalam ruang II untuk udara bersih Waktu Tegangan keluaran sensor (Volt) Keterangan 4 0,14 udara bersih 8 0,12 udara bersih 12 0,13 udara bersih 16 0,13 udara bersih 20 0,14 udara bersih 24 0,12 udara bersih Udara Tercemar Tabel 6. Hasil pengujian alat dalam ruang II untuk udara tercemar Waktu Tegangan keluaran sensor (Volt) Keterangan 4 0,13 udara bersih 8 0,35 polusi rendah 12 0,43 polusi rendah 16 0,53 polusi sedang 20 0,61 polusi tinggi 24 0,69 polusi tinggi Pengembangan Alat Pemantau 355

c. Hasil percobaan pada ruang III ( ukuran ruang :4x4x2,5m 3 ) Udara Bersih Tabel 7. Pengujian Alat Pada Ruangan III untuk Udara Bersih Waktu Tegangan keluaran sensor (Volt) Keterangan 4 0,13 udara bersih 8 0,13 udara bersih 12 0,12 udara bersih 16 0,14 udara bersih 20 0,14 udara bersih 24 0,13 udara bersih Udara Tercemar Tabel 8. Pengujian Alat Pada Ruangan III untuk Udara Tercemar Waktu Tegangan keluaran sensor (Volts) Keterangan 4 0,13 udara bersih 8 0,27 udara bersih 12 0,32 polusi rendah 16 0,38 polusi rendah 20 0,49 polusi rendah 24 0,55 polusi sedang Kondisi udara Udara bersih Udara tercemar Tabel 7 Pengujian lama pendeteksian oleh sensor secara keseluruhan Ruang I (1x1x2.5) = 2.5 m 3 Lama pendeteksian Ruang II (2.5x2x2.5) = 12.5 m 3 Lama pendeteksian Ruang III (4x4x2.5) = 40 m 3 Lama pendeteksian 0,1 0,1 0,1 Keterangan (0.00 0.18) Volts 3,2 5,3 8,6 (0.30 - <5) Volts 356 Pengembangan Alat Pemantau

B. Pengujian Kepekaan Sensor Pengujian kedua bertujuan mencari tingkat kepekaan sensor melalui pembandingan nilai hambatan sensor pada udara bersih ( R 0 ) terhadap nilai hambatan sensor pada udara tercemar ( R S ). Dalam pengujian ini digunakan 3 batang rokok yang dibakar secara berurutan selama 8 menit per rokok dan dalam ruang yang berukuran 12.5 m 3. Pengujian ini menguji kepekaan sensor melalui perubahan tegangan keluaran sensor yang dapat dilihat pada LCD. Nilai R 0 untuk suhu 30 0 C dan kelembaban 85% adalah 0.70KΩ, sedangkan nilai R L sebesar 1KΩ, dan Vc = 4.8 Volt. Dalam pengujian kedua ini digunakan penghitungan menurut rumus (1): Hasil percobaan dengan rokok I : 4.8 0.4 RS 11 R S = 1KΩ = 11KΩ, perbandingan : = = 15. 71. 0.4 R 0.7 Percobaan dengan rokok kedua mengalami peningkatan polusi sehingga terjadi perubahan tegangan. Hasil percobaan dengan rokok II : 4.8 0.5 RS 8.6 R S = 1KΩ = 8. 6KΩ, perbandingan : = = 12. 29. 0.5 R 0.7 Sama halnya pada rokok yang kedua, percobaan dengan rokok yang ketiga ini terjadi peningkatan polusi sehingga terjadi perubahan tegangan. Hasil percobaan dengan rokok III : 4.8 0.6 RS 7 R S = 1KΩ = 7KΩ, Maka perbandingan : = = 10. 0.6 R 0.7 O O O Rangkuman hasil pengolahan data dari ketiga rokok disajikan pada gambar 4. Pengembangan Alat Pemantau 357

Perbandi ngan Rs/Ro 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 Banyak Rokok Yang Dibakar Gambar 6. Grafik Perbandingan Rs/Ro dengan Banyak Rokok yang dibakar 5. PENUTUP Sistem pemantauan mutu udara ini adalah pengembangan dari sistem sebelumnya. Tujuan dari pengembangan sistem ini adalah memudahkan menyampaiaan informasi yang lebih jelas tentang tingkat polusi ruangan. Sistem ini dapat digunakan dengan mudah dan baik sehingga tidak memerlukan ukuran tempat yang besar. Sensor TGS2600 sangat cocok digunakan untuk pemantauan polusi konsentrasi rendah pada udara yang terkontaminasi. Selain itu, sensor juga memiliki tingkat ketepatan dan kepekaan yang baik. Sensor hanya bisa mendeteksi polusi dalam gas, tidak dalam udara yang penuh partikel polusi. Untuk udara yang disertai partikel, pengguna disarankan menggunakan sebuah penyaring (filter) untuk menyaring partikel yang masuk. Untuk pengembangan alat lebih lanjut, dapat ditambahkan sistem pembersih udara. 6. DAFTAR ACUAN [Asdep Urusan informasi Deputi VII KLM, Air Quality Report, Jakarta, http://www.air.ky.gov/programs/mo nitoring/air+quality+index.htm Figaro Group, 2003, Technical Information For TGS2600, http://www.figaro.co.jp Tim IE & Ario Mardowo, Air Quality Sensor I, Universitas Katolik Widya Mandala, http://www.innovativeelectronics.co m HTTP://www.angelfire.com/il/Nalapral aya/rokok.htm Figaro Engineering Incorporation, 2003, Version Change Of FIC93619A to FIC02667, http://www.figarosensor.com Malvino, 1986, Prinsip-Prinsip Elektronika Edisi Ke Tiga Jilid 1,Erlangga, Jakarta. 358 Pengembangan Alat Pemantau