perancangan dan realisasi prototipe alat pendeteksi kebakaran

Tugas Akhir - 2009
PERANCANGAN DAN REALISASI PROTOTIPE ALAT PENDETEKSI KEBAKARAN
BERBASIS MIKROKONTROLER
Haula Silva Zahara¹, Achmad Rizal², Iswahyudi Hidayat³
¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Ilmu Terapan, Universitas Telkom
Abstrak
Sering kali manusia ceroboh atas tindakannya yang dapat mengakibatkan bahaya terhadap
dirinya dan orang lain, seperti halnya kebakaran. Ada beberapa faktor yang menjadi penyebab
terjadinya kebakaran diantaranya human error, rendahnya kualitas produk perlengkapan listrik,
konsluiting ( hubungan singkat ). Hal tersebut harus segera ditangani dengan tindakan yang
cepat sebelum semuanya dilalap si jago merah. Untuk itu diperlukan adanya alat pendeteksi
kebakaran yang dapat menginformasikan terlebih dahulu adanya tanda-tanda kebakaran dengan
cepat dan otomatis, dimana setelah terdeteksi kebakaran, maka dengan sendirinya alat tersebut
menyemprotkan air dan membunyikan alarm agar informasi kebakaran dapat dikaetahui lebih
dahulu oleh manusia.
Pada proyek akhir ini dirancang dan direalisasikan alat pendeteksi kebakaran dengan simulasi
prototype, yang mampu merespon adanya peristiwa kebakaran dengan alarm dan penyemprot
otomatis. Alat ini terdiri dari sensor suhu sebagai pendeteksi perubahan suhu, sensor asap
sebagai pendeteksi adanya asap, dan mikrokontroler AVR ATMEGA 8535 sebagai pengolah data
dan melakukan perintah sesuai dengan program yang dibuat. Rangkaian ADC tidak perlu
dirancang karena sudah built-in pada IC ATMEGA 8535. Sistem akan mendeteksi adanya
kebakaran jika suhu lingkungan > 53 derajat celcius dan terdeteksi adanya asap pekat maka
perangkat membunyikan alarm dan melakukan tindakan pemadaman api.
Pengujian dilakukan pada empat kondisi, yakni kondisi normal, kondisi suhu tinggi tanpa asap,
kondisi asap pekat tanpa suhu tinggi, kondisi kebakaran (suhu tinggi, asap pekat). Dari keempat
kondisi tersebut, perangkat dapat bekerja dengan baik, jika keadaan suhu tinggi tanpa asap atau
asap pekat tanpa disertai suhu tinggi, maka perangkat hanya membunyikan alarm dan jika
terdeteksi asap pekat disertai suhu tinggi, maka perangkat akan membunyikan alarm disertai
dengan pemadaman api.
Kata Kunci : pemadam kebakaran, mikrokontroller, ADC, asap, suhu.
Abstract
Many times human’s behaviors are untidy that are able to danger themselves or even the others,
get burn is for example. There are several factors that cause burn; they are human error, the low
of product quality of electric devices, short circuit. Concerning in that circumstances, an
immediately action is needed before the fire burn everything. Therefore, we need a fire detection
that is able to inform about signs of fire quickly and automatic; if detection is occurred by the fire
detector, the device will spray water and sound the alarm. So it will give some kind announcement
to human that can be known formerly. In this final project, a fire detector and prototype
simulation that is able to response a fire with alarm and automatic sprayer is designed and
implemented.
The device contents tempearture sensor, smoke sensor, and microcontroller AVR ATMEGA 8535
that control data and does every command that has been programmed before. ADC circuit isn’t
necessary to be designed because it’ has already built-in inside the ATMEGA 8535. System will
detect the fire if the environment temperature is more than 53o C and detect the smoke is also
occured in the same time, so the device will sound the alarm and spray the water.
The device is tested in four conditions; they are normal, high temperature without smoke, low
temperature with thick smoke, and high temprature with thick smoke (burn condition). Based on
those four conditions, the device can work properly, if the condition is high temperature without
smoke or low temperature with thick smoke, so the device will sound the alarm, and if the
condition is high temperature with thick smoke, the device will sound the alarm and spray the
water.
Keywords : extinguisher fire, microcontroller, ADC, temperature, smoke
Fakultas Ilmu Terapan
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2009
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kebakaran dapat terjadi apabila terdapat 3 unsur yaitu bahan yang mudah terbakar,
oksigen, dan percikan api. Menurut dari berbagai sumber, kebakaran yang terjadi disebabkan
oleh konsluiting listrik, human error, dan rendahnya kualitas produk alat elektronika yang
digunakan. Hal tersebut harus ditangani dengan tindakan yang cepat agar kebakaran yang besar
dapat dicegah.
Dalam proyek akhir kali ini direalisasikan alat pemadam kebakaran secara otomatis
berbasis mikrokontroller AVR ATMEGA8535 yang
memberikan kemudahan dalam
implementasi dan pemrosesan data karena bahasa assembly nya yang relative mudah. Alat
tersebut dilengkapi dengan peyemprot dan alarm. Sehingga dengan adanya alat tersebut, alarm
dapat memberikan informasi adanya kebakaran serta adanya penanganan cepat dari alat tersebut
dengan penyemprot yang menyemprotkan air ke tempat terjadinya kebakaran tersebut.
1.2
Perumusan Masalah
Dalam realisasi alat pemadam kebakaran, terdapat perumusan masalah yang akan
dihadapi antara lain :
a.
Bagaimana mensimulasikan alat pendeteksi kebakaran berbasis mikrokontroler?
b.
Bagaimana respon alarm terhadap perubahan suhu dan asap?
c.
Komponen-komponen apa saja yang dibutuhkan dalam pembuatan alat pendeteksi
kebakaran?
d.
Bagaimana perfomansi dari alat pendeteksi kebakaran?
Fakultas Ilmu Terapan
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2009
Berikut gambar blok sistem perangkat :
Gambar 1.1 Blok sistem perangkat
1.3
Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan, maka dapat dirumuskan tujuan dari
proyek akhir ini adalah:
a.
Mengetahui cara mensimulasikan alat pendeteksi kebakaran.
b.
Mengetahui komponen-komponen yang dibutuhkan dalam realisasi alat pendeteksi
kebakaran.
c.
Mengetahui respon alarm terhadap perubahan suhu dan asap.
d.
Menganalisis performansi alat berdasarkan parameter rangkaian.
e.
Menerapakan dan mengaplikasikan ilmu tentang mikrokontroler yang telah dipelajari selama
mengenyam pendidikan.
Fakultas Ilmu Terapan
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2009
1.4
Batasan Masalah
Untuk membatasi cakupan pembahasan masalah pada Proyek Akhir ini maka diberikan
batasan-batasan sebagai berikut:
a.
IC mikrokontroler yang digunakan adalah AVR ATMEGA8535.
b.
Tidak membahas masalah penurunan rumus secara matematis dalam perancangan.
c.
Tidak membahas mengenai pemrograman mikrokontroler secara mendetail, hanya
menggunakan bahasa C.
d.
Proyek akhir ini hanya berupa prototipe yang disimulasikan.
e.
Sensor yang digunakan adalah sensor suhu LM 35 dan sensor asap AF30.
1.5
Metodologi Penelitian
Langkah yang akan ditempuh dalam menyelesaikan Proyek Akhir ini diantaranya adalah
:
a.
Studi Literatur
Pencarian dan pengumpulan literatur-literatur dan kajian-kajian yang berkaitan dengan
masalah-masalah yang ada dalam proyek akhir baik berupa artikel, buku referensi, internet
dan sumber-sumber lain.
b.
Analisa Masalah
Menganalisa semua permasalahan yang ada berdasarkan sumber-sumber yang ada dan
berdasarkan pengamatan terhadap masalah tersebut.
c.
Perancangan dan realisasi alat
Membuat perancangan alat berdasarkan parameter yang diinginkan kemudian
merealisasikan rancangan tersebut.
d. Simulasi Sistem
Setelah tahap perancangan berdasarkan standar yang ada, tahap selanjutnya adalah
melakukan simulasi sistem untuk melihat kinerja sistem tersebut.
Fakultas Ilmu Terapan
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2009
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan pada proyek akhir ini adalah sebagai berikut.
BAB I
PENDAHULUAN
Berisi latar belakang permasalahan, perumusan masalah, pembatasan masalah dan
asumsi yang digunakan, tujuan dan metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
LANDASAN TEORI
Berisi konsep dasar yang mendukung terlaksananya pembuatan prototipe alat
pendeteksi kebakaran, meliputi teori pendukung mengenai dasar-dasar dari
perangkat yang digunakan. Hal ini dapat mendukung dalam pemecahan masalah,
baik yang berhubungan dalam pemecahan masalah, baik yang berhubungan
dengan sistem maupun dengan perangkat.
BAB III
PERANCANGAN
ALAT
DAN
REALISASI
PROTOTIPE
ALAT
PENDETEKSI KEBAKARAN
Membahas mengenai perancangan dan realisasi alat pendeteksi kebakaran.
BAB IV
ANALISA
PERFOMANSI
PROTOTIPE
ALAT
PENDETEKSI
KEBAKARAN
Membahas mengenai rincian dari hasil dan evaluasi alat pendeteksi kebakaran
yang direalisasikan.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan atas hasil kerja yang telah dilakukan beserta rekomendasi dan
saran untuk pengembangan dan perbaikan selanjutnya.
Fakultas Ilmu Terapan
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2009
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Setelah melakukan perancangan dan realisasi sistem, kemudian dilakukan pengujian baik
setiap blok maupun secara keseluruhan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Perangkat dapat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan. Dalam hal ini, baik
sensor suhu maupun sensor asap dapat mendeteksi adanya perubahan keadaan lingkungan
bila terjadi kebakaran sehingga sistem dapat bekerja untuk melakukan tindakan pemadaman
api.
2. Pada sensor asap tidak mendeteksi adanya kandungan gas pada asap, melainkan tingkat
kepekatannya.
3. ADC yang ada pada ATMEGA 8535 cukup akurat dalam melakukan konversi terbukti pada
saat pengukuran sensor suhu dan asap pada perangkat ini.
4. Sensor asap memerlukan waktu untuk menurunkan tegangan keluarannya dari tegangan
maksimal hingga tegangan keluarannya mencapai kestabilan dalam waktu kurang lebih 5
menit.
5. Pada program mikrokontroler diperlukan delay selama 15 detik sebelum membaca data ADC
agar saat perangkat saat dihidupkan tidak membunyikan alarm karena sensor dianggap
mendeteksi adanya asap.
5.2
Saran
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan dan hasil yang telah dicapai pada proyek
akhir ini, penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan pada sistem ini, maka dapat
diambil beberapa saran yang dapat dikembangkan lebih lanjut :
1.
Diperlukan sensor yang lebih baik agar pendeteksian asap lebih spesifik.
2.
Untuk simulasi, prototype disarankan lebih dari satu ruangan dan dapat dimonitor pada
komputer.
Fakultas Ilmu Terapan
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2009
DAFTAR PUSTAKA
1. Wardhana, Lingga. 2006 .Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535
Simulasi, Hardware, dan Aplikasi. Penerbit Andi. Yogyakarta.
2. Heryanto ST, M. Ary. 2008 .Pemograman Bahasa C Untuk Mikrokontroler ATMEGA
8535. Andi. Yogyakarta.
3. Hartono MBA Ph.Jogiyanto.2000. Konsep Dasar Pemrograman Bahasa C. Edisi kedua,
Andi : Yogyakarta.
4. Malvino, Albert Paul Ph.D.1996. Prinsip-prinsip Elektronika. Edisi ketiga jilid
1,Erlangga : Bandung.
5. www.alldatasheet.com
6. www.atmel.com
Fakultas Ilmu Terapan
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi