Alat Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Pada Sistem Rumah Tangga Berbasis Mikrokontroler Bachtiar Hidayat (41413110051) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Mercubuana Karakteristik gas LPG yang sangat mudah terbakar menjadi salah satu masalah penting yang perlu diperhatikan. Yaitu bila gas LPG tersebut bocor maka keberadaannya akan menjadi sangat berbahaya, dapat menimbulkan hal hal yang tidak kita inginkan yaitu antara lain dapat menyebabkan kebakaran dan juga sesak napas. Hal ini tentu saja menyebabkan kerugian kepada kita baik dari terjadinya korban jiwa maupun dari segi materi. Dari latar belakang tersebut maka muncul pemikiran untuk membuat alat dalam tugas akhir ini yaitu Alat Pendeteksi Kebocoran Gas LPG Pada Sistem Rumah Tangga Berbasis Mikrokontroller. Alat ini bekerja berdasarkan input dari sensor Gas MQ6 mendeteksi kebocoran pada tabung gas LPG, mikrokontroller akan memproses buzzer, fan dan mengirim pesan laporan melalui SMS, tanda telah terjadi kebocoran gas. Alat pendeteksi kebocoran gas LPG yang dirancang oleh penulis dapat bekerja dengan baik. Ketika terjadi kebocoran gas LPG, peralatan memberikan peringatan berupa suara dari buzzer dan mengirimkan informasi kepada pemilik rumah dalam bentuk pesan singkat ( sms ). Kata kunci : sensor MQ6,Gas,Mikrokontroler,Short Message Service (SMS). I. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Hampir setiap hari terlihat pada halaman depan Koran atau siaran ditelevisi berita tentang musibah kebakaran yang terjadi baik dalam rumah penduduk, gedung perkantoran, hotel, pertokoan atau pasar. Bencana kebakaran sangat berbahaya karena dapat memakan korban jiwa. kebakaran merupakan suatu peristiwa yang tidak dikehendaki oleh setiap manusia. Kebakaran dapat mengakibatkan kerugian yang tidak sedikit, baik kerugian material jiwa yang ditimbulkan. Setiap proses kebakaran selalu menimbulkan asap dan panas yang menyebabkan kenaikan temperature pada suatu tempat atau ruangan yang terjadi kebakaran. Sedangkan hasil proses perubahan material suatu kebakaran adalah adanya asap gas yang berupa partikel-partikel kecil. Kemajuan teknologi elektronika sangat cocok untuk tugas penyediaan sistem alarm yang peka dan efektif sebagai pencegahaan hal-hal pada kasus diatas. Sistem otomatisasi adalah salah satu bagian dari perkembangan teknologi yang sangat pesat saat ini, dimana manusia selalu berusaha untuk tetap merasa aman di kehidupan sehari-hari, dengan menciptakan suatu peralatan elektronik yang dapat mengendalikan secara otomatis dan memonitoring output dari alat tersebut sehingga dapat menggantikan peran manusia dalam mengawasi, memantau, keamanan dari bencana kebakaran. Sifat gas LPG yang mudah terbakar menjadi masalah penting yang harus diperhatikan, yaitu bila gas LPG tersebut bocor maka keberadaannya akan menjadi sangat berbahaya. Tindakan-tindakan pun banyak yang harus dilakukan untuk mengatasi masalah tersebut, memasang regulator yang khusus, mengganti selang yang anti jamur atau tikus, dan lainnya. Tetapi hal tersebut belum terlalu efektif, karena kekhawatiran akan kebocoran gas elpiji masih ada dibenak pengguna / konsumen. Oleh karena itu dirancanglah sebuah system alat otomatis dengan judul ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN GAS LPG PADA 1
SISTEM RUMAH TANGGA BERBASIS MIKROKONTROLER 2. Rumusan Masalah Berdasarkan dari uraian latar belakang diatas, maka permasalahan yang dapat dirumuskan adalah bagaima merancang dan membangun sebuah system untuk memberikan peringatan kepada pemilik rumah secara langsung dengan menggunakan suara buzzer dan Fan. 3. Batasan Masalah penyelesaian laporan akhir, dilaksanakan secara sistematis dan saling berkaitan sehingga diperoleh peralatan dengan spesifikasi yang sangat baik. 2. BLOK DIAGRAM SISTEM Sebelum merancang perangkat lunak yang perlu diketahui dalah susunan dari system itu sendiri, hal ini guna untuk mempermudah dalam melakukan penelitian, pengukuran, serta mendeteksi jika terjadi kesalahan dalam pembuatan system. Secara keseluruhan gambaran sistem alat yang akan dibangun adalah sebagai berikut: 1. Sensor yang digunakan dalam penelitian ini adalah sensor gas MQ6 2. Sistem bebasis mikrokontroler Atmega8 yang bertugas untuk mengatur seluruh kegiatan sistem yang dirakit 3. Tanda bahaya dari kebocoran gas akan dikirim melalui media sms dan berupa lampu LED serta buzzer sebagai sistem peringatan dini. 4. Tujuan Tujuan dari system yang akan dibuat nantinya untuk dapat mengimplementasikan suatu alat yang digunakan untuk memberikan data status keadaan sekaligus peringatan kepada pemilik rumah berdasarkan hasil data olahan yang dapat dimonioring secara langsung, diman keluarannya dalam bentuk suara buzzer sebagai tanda peringatan suara, dan memberikan suatu informasi melalui sms kepda pemilik rumah. II. PERANCANGAN ALAT 1. TUJUAN PERANCANGAN ALAT Perancangan pada dasarnya merupakan suatu tahapan yang sangat penting dalam pembuatan suatu alat. Karena dengan menganalisa komponen yang digunakan maka alat yang akan dibuat akan bekerja sesuai dengan apa yang diharapkan. dengan mempertimbangkan karakteristik karakteristik komponen yang digunakan. Selain itu dengan adanya perancangan ini yang merupakan tahap Gambar 3.1 Sistem Blok Diagram Gambar diatas menunjukkan bahwa sistem terdiri dari input, output dan pengolahan data. Bagian input itu sendiri berasal dari sensor MQ6, sedangkan untuk pengolahan data terdiri dari rangkaian kontrol untuk IC Atmega8, dari gambar diatas dapat diuraikan bahwa mikrokontroler Atmega8 berfungsi untuk mengolah input pembacaan kadar gas dari sensor MQ6 serta memberikan data kepada IC MAX232 untuk dikomunikasikan kepada modem wavecom. Sementara untuk output terdiri dari lampu LED dab buzzer tanda bahwa telah terjadi kebocoran gas LPG. 3. RANGKAIAN SENSOR GAS sensor ini akan siap mendeteksi logika (1) dan bila mendeteksi kebocoran akan berlogika (0) bila terjadi kebocoran,plate mas yang terdapat dalam jarring sensor gas akan memanas bahwa tanda ada kebocoran gas lalu akan diproses oleh mikrokontroller yang sudah terintegrasi dengan komponen - komponen lainnya seperti rangkaian OP-AMP yang disebut sistem minimum. Kemudian informasi akan dikirimkan melalui level converter RS-232 yang selanjutnya informasi akan dikirimkan 2
berupa SMS dari wireless modem ke mobile station pemilik rumah,ada kebocoran gas. Hal ini juga mengaktifkan buzzer dan Fan. Gambar 3.3 Rangkaian LCD Gambar 3.2 Rangkaian sensor gas MQ6 4. RANGKAIAN MODEM WAVECOME Pada pembuatan alat simulasi ini, jenis mikrokontroler yang digunakan adalah mikrokontroler ATMega8, yang bekerja pada level TTL/CMOS yaitu berada pada tegangan 5V. Sedangkan untuk modem sendiri digunakan modem Wavecom GSM jenis M1306B yang akan bekerja pada tegangan 10V. maka agar mikrokontroler dan modem dapat terhubung, digunakanlah IC MAX232N sebagai converter. 6. DIAGRAM ALUR SYSTEM Pembuatan diagram alur sangat diharuskan dalam pembuatan sebuah program. Hal ini dilakukan untuk mengefisiensikan waktu pengerjaan program yang tanpa rencana dan menghindari pembuatan program yang memiliki fungsi saling tindih. Dengan flow chart tersebut sebuah program dapat dianalisa terlebih dahulu dari unjuk kerjanya beserta kemungkinankemungkinan sebelum program tersebut dibuat. Gambar 3.3 Rangkaian modem wavecome 5. RANGKAIAN PERANGKAT LCD System ini menggunakan tampilan LCD yang terintregrasi oleh mikrokontroller untuk menampilkan kadar gas yang dideteksi oleh sensor Gas, LCD akan menampilkan data kadar gas secara real time di karenakan sesitifitas sensor MQ6 sehingga tampilan awal adalah kadar gas di udara normal dan lcd akan menampilkan kesiapan modem yang menunjukan bahwa modem terhubung kemikrokontroller dan siap untuk di gunakan. Gambar 3.4 Diagram Alur Sistem Penjelasan diagram alur Ketika start (mulai) rangkaian disuplai tegangan dari sumber listrik 12 Volt DC yang berasal power suplly Setelah di regulasi menjadi 5 volt baru digunakan untuk input internal ADC OUPUT internal ADC ini akan terhubung dengan display sehingga display akan menampilkan kadar gas 3
Apabila sensor gas mendeteksi ada kebocoran gas di atas ambang batas kadar gas yang ditentukan akan diproses oleh mikrokontroller Mikrokontroller akan membunyikan buzzer dan mengaktifkan Fan untuk menghisap gas bocor keruangan terbuka sebagai penanganan dini Proses pengiriman SMS laporan status akan berjalan setelah buzzer dan Fan aktif Output program diakhiri dengan proses off sistem. 3. PENGUJIAN FUNGSI BUZZER Rangkaian buzzer ini bekerja ketika mendapat tegangan 5 Volt. Dalam percobaan menggunakan transistor sebagai saklar dalam pengaktifan buzzer. Ketika tegangan Vin = 0 Vdc. Base lebih negatif daripada emitter sehingga transistor off (saklar open). Saat vin = 5 Vdc, tidak ada arus yang mengalir pada RBase. Base lebih positif daripada emitter. Tegangan pada B-E ini adalah nol dan transistorakan on (saklar close) sehingga buzzer aktif. III. PENGUJIAN ALAT 1. PENGUJIAN OUTPUT CATU DAYA Pengujian pada modul rangkaian catudaya dilakukan melalui dua tahap, yaitu pengukuran catudaya dalam keadaan tanpa beban dan pengukuran catu daya dalam keadaan dengan beban. Rangkaian catu daya yang terdiri dari satu modul dengan level tegangan output ini, diharapkan menghasilkan tegangan keluaran sebesar +5VDC dari tegangan masukan sebesar 12VAC yang berasal dari trafo step down yang digunakan. Hasil pengukuran yang diperoleh pada tabel adalah hasil yang didapat dari pengujian rangkaian catu daya +5VDC tanpa beban dan dengan beban yang berupa sebuah modul mikrokontroler Gambar 4.2 Penampakan buzzer 4. PENGUJIAN FUNGSI LED Pengujian fungsi LED bertujuan untuk mengetahui hidup atau mati lampu LED saat terjadi kebocoran gas LPG (Alarm). Dari pengujian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa fungsi LED bekerja secara normal sesuai dengan apa yang telah direncanakan sebelumnya. 2. PENGUJIAN MODUL SENSOR Pada pengukuran modul sensor ini, ada beberapa pengujianya itu pertama adalah mengukur besarnya tegangan yang ada di sensor gas MQ6, baik saat terkena GAS atau tidak terkena GAS kemudian, pengukuran selanjutnya adalah menguji ketepatan dari sensor tersebut, apakah sudah tepat memberikan instruksi kemikrokontroler. Hal inidapat dilihat apakah modem dapat mengirimkan SMS kepemilik rumah atau tidak Gambar 4.3 Penampakan LED 5. PENGUJIAN FUNGSI LCD Pengujian fungsi layar LCD dilakukan dengan menuliskan program penampil yang di tulis melalui PC kedalam mikrokontroler. Sehingga dapat diketahui apakah LCD dapat bekerja atau tidak. Rangkaian LCD itu 4
sendiri dapat bekerja dengan supply tegangan sebesar 5 Volt. Gambar 4.4 Sending sms dan menu LCD IV. KESIMPULAN DAN SARAN Setelah dilakukan perancangan dang pengujian alat serta sistem, maka diperoleh beberapa kesimpulan dan saran. Berdasarkan hasil studi dan analisa terhadap pembuatan alat dan sistem, maka dapat diambil kesimpulan: Peralatan pendeteksi kebocoran gas LPG ini dapat bekerja dengan baik sesuai dengan rancangan. Alat pendeteksi kebocoran gas LPG inidapat mendeteksi kebocoran gas dan mengeluarkan peringatan berupa suara dari buzzer dan lampu LEDserta mengirimkan pesan sms kepada pemilik rumah. V. DAFTAR PUSTAKA 1 Cooper, William D.1993. Instrumentasi Elektronika dan Teknik Pengukuran. Edisi Kedua. Terjemahan S. pakpahan. Jakarta: Penerbit Erlangga 2 Hal, Douglas V. 1992. Microprocessor and Interfacing, Programming, and Hardware. Second edition. Singapore: McGrow Hill, Inc 3 Steeman, J.P.M.1996. Data Sheet Book 2. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo. 4 Frings, Stefan.2011. LCD. Datasheet. 5 Budiharto, Widodo, Firmansyah, Sigit. 2005. Elektronika Digital+ Sistem kontrol jarak jauh. Penerbit: Andi. Surabaya Saran yang diberikan pada pembuatan alat pendeteksi kebocoran gas LPG adalah sebagai berikut: Mekanika alat masih perlu kesempurnaa lagi yaitu penanggulangan dari akibat kebocoran gas LPG itu sendiri. Perlu dilakukan analisa biaya untuk mengetahui nilai keekonomian alat pendeteksi kebocoran gas LPG ini. 5